同学们都知道“水火不相容”,也就是说,水和火是两种性质相反的东西,根本不相容。然而,世界上确实存在水火完全交融的奇特景象,不过,那得到大海深处去观察。大海深处并不总是风平浪静的,在海水巨大压力的“压迫”下,海底火山往往比陆地上的火山更加活跃。可是,迄今为止,没有人真正看到过深海火山爆发的场景。
　　最近,美国的一个水下机器人拍摄到海底火山爆发时的场景,让我们也能有幸通过画面看到水火完全交融的壮观景象。
　　
　　发现海底火山
　　
　　其实,地球上80%的火山活动都发生在大海中,只是由于人类难以到达深海而对海底火山了解很少罢了。研究人员为了证实深海火山爆发现象,已经花费了25年时间。以前,曾经有潜水者和科学仪器观测到海底火山爆发后的遗迹,而美国使用的“杰森”号水下机器人则是首次拍摄到海底火山正在爆发时的场景。这座火山位于斐济、汤加和萨摩亚三国的交界处,具体位置在南太平洋萨摩亚群岛西南方220公里处,火山口距离海面1200米。
　　负责实施这项研究的科学家约瑟夫·雷欣曾经对相关资料进行研究,发现在南太平洋萨摩亚群岛附近水域有新鲜的火山喷发物质,意识到那里有火山正在喷发。于是,他带领伍兹霍尔海洋研究所的研究人员来到那里,整个科学考察队共15人。到达目标水域以后,研究人员将机器人放入水中。
　　
　　拍摄喷发场景
　　
　　研究人员利用无人操纵方式控制着机器人,将机器人下降到了海底火山口附近。大约一个半小时以后,研究人员通过机器人传输回来的画面发现正在喷发的海底火山。雷欣说:“大家都很兴奋,因为我们以前只接触过冷冰冰的海底火山岩石,这是我们第一次看到活生生的海底火山,熔岩从海底喷涌而出的画面美极了。”
　　从水下机器人的高精度摄像机拍摄的画面上,我们可以看到火红的岩浆从火山口喷涌而出,大量含硫化合物形成的黑色浓烟穿越海水向海面冲去,火山口的海水顿时沸腾起来。从画面上我们也可以看到,岩浆喷发的高度比较低,壮观程度不及陆地上的火山。导致这种现象的一个原因是水压太大,岩浆也就难以喷高;另外一个原因是深海中的海水十分冰冷,灼热的岩浆遇到冷水很快就冷却下来,变成黑乎乎的火山岩石沉入海底。也正是因为海底火山的喷发程度不如陆地火山那么猛烈,水下机器人才有机会近距离拍摄到火山口的场景。
　　
　　新发现意义重大
　　
　　“杰森”号机器人的两个机器手臂灵活地运行,采集到不少火山岩石、热水、火山口附近的生物,这些样品被送到实验室进行细致的研究。这次海底火山喷发视频让研究人员首次看到了玻安岩的形成过程,这种岩石物质之前仅发现于数百万年前的化石样本中。科学家表示,虽然海底火山口周围海水的酸性很强,但是一些小型鱼虾和微生物仍可以在这种极端环境下生长。生物学家对这一最新研究的发现同样激动不已,因为他们可以借此对这些生物展开研究,了解它们是否是这种火山环境下的特有物种。
　　目前,研究人员将继续监控这处海底火山。美国国家科学基金会的研究人员芭芭拉·兰塞姆说:“这一不同寻常的海底火山喷发将向我们透露更多的秘密。”科学家表示,最近的海底火山喷发是一项重大的地质学发现,对海底火山爆发的直接探测有很重要的意义,这可能对揭开地壳形成之谜有很大帮助。这些研究还有助于阐释海底生物如何在极端环境下生存,以及海底板块活动对地球的影响。
　　
　　延伸阅读——
　　什么叫海底火山?所谓海底火山,就是形成于浅海和大洋底部的各种火山,包括死火山和活火山。地球上的火山活动主要集中在板块边界处,而海底火山大多分布于大洋中脊与大洋边缘的岛弧处。板块内部有时也有一些火山活动,但数量非常少。海底火山可分3类,即边缘火山、洋脊火山和洋盆火山,它们在地理分布、岩性和成因上都有显著的差异。海底火山喷发时,在水较浅、水压力不大的情况下,常有壮观的爆炸。这种爆炸性的海底火山爆发时,产生大量的气体,主要是来自地壳深处的水蒸气、二氧化碳及一些挥发性物质,还有大量火山碎屑物质及炽热的熔岩喷出,在空中冷凝为火山灰、火山弹、火山碎屑。地中海就曾借助火山灰形成过“火山岛”。
　　据统计,全世界共有海底火山约2万多座,太平洋就拥有一半以上。这些火山中有的已经衰老死亡,有的正处在年轻活跃时期,有的则在休眠,不知什么时候苏醒又“东山再起”。海底火山,死的也好,活的也好,统称为海山。海山的个头有大有小,一二公里高的小海山最多,露出海面的海山(海岛)那就屈指可数了。美国的夏威夷岛就是海底火山的功劳。它拥有面积l万多平方公里,上有居民10万余众,气候湿润,森林茂密,土地肥沃,盛产甘蔗与咖啡,山清水秀,有良港与机场,是旅游的胜地。
　　责任编辑 张一文