黄石地壳只有千米,扔颗威力最大的氢弹,黄石火山会被引爆吗

地质史上有过几次“毁灭行星”级别的火山喷发,比如2.5亿年前的的特纳普超级火山(西伯利亚地盾火山,岩浆覆盖700万平方公里),直接引发了二叠纪晚期和三叠纪初期的第三次生命大灭绝。

还有则是5800万年前的兰格利亚火山喷发,其引起的温室效应导致了地球上最大的蛇-泰坦巨蟒的出现,这种长度超过14米,体重超过1.1吨的巨型蛇类,能将鳄鱼与巨龟当晚餐。

地球上曾经喷发过的超级火山

假如黄石火山喷发,威力有多大?

黄石地区自1973年以来的地震(犹他大学通过 USGS)

黄石火山位于美国黄石国家公园内,火山口在怀俄明州的西北角,大约有72公里长,55公里宽,黄石公园则在美国国土的位置上也是偏向西北角,如下图:

USGS(美国地质调查局)模拟了黄石火山喷发的后果,黄石火山最近一次喷发出了1000立方千米的物质,也许大家没啥概念,导致1816年无夏之年的1815年坦博拉火山喷发也就喷出50立方千米的物质,黄石火山至少是其20倍!

左四为黄石火山最后一次喷发物质多少示意图,中左为1815年坦博拉火山,右中为1980年圣海伦火山(图源USGS)

一旦发生喷发,将会把科罗拉多、怀俄明和犹他州的大片地区掩埋在高达三英尺(0.9米)的有毒火山灰中,这三个州有多大各位知道吗?74万平方公里,差不多接近美国国土面积的10%,当然后果远不止这些:

USGS模拟的喷发火山灰影响范围

几乎整个中西部都会陷入火山灰带来的黑暗中,天空中都会弥漫着火山灰,火山周围1000千米范围内,火山灰与空气水汽变成泥浆暴雨倾泻下来,爆发泥石流,压垮民房;

火山灰也将致人呼吸道严重过敏,汽车发动机熄火,植物枯萎死亡等等,农作物将被摧毁,输变电系统将被破坏,可能导致大半个美国停电。

火山喷发的有毒气体会使民众中毒,食物和水受到污染;

上述是火山喷发后短期内出现的问题,中长期则是气候系统会受到严重影响,火山喷发的硫酸气体会在两周内覆盖全球,反射阳光,平均气温下降12~15℃,赤道都可能积雪;这个时间可能会持续2~3年,全球死亡人数可能超过10%。

扔颗威力最大的氢弹:能将黄石火山引爆吗?

最大的氢弹威力是多大?现役威力最大的不过百万吨TNT当量,但美国历史上曾装备过1500万吨当量的MK-17,二前苏联则制造过当量达1亿吨的沙皇炸弹,后因爆炸范围影响太大减装药到5000万吨,实际爆炸当量为5800万吨左右。

沙皇炸弹

但事实上氢弹的威力并不像原子弹存在天花板,当量是没有上限的,因为就像原子弹可以作为氢弹的扳机一样,而这一级氢弹又可以引爆下一级氢弹,使用三相弹的模式可以一级一级引爆下去,一直到它的当量无限大,比如100亿吨也是可以的,因此如果要问氢弹能不能引爆黄石火山,那完全是可以的。

三相弹结构

黄石火山下方的地壳有多厚?

所以一个问题很关键,黄石下方的地壳有多厚?它还能压制火山多久?黄石火山是蛇河-黄石热点(Snake River Plain - Yellowstone hotspot)的一部分,最早在1600万年前就喷发过,但它下方连着地幔柱,随着板块的移动,在美国国土上留下一连串的火山口:

黄石高原-蛇河平原火山区彩色阴影地形地形图显示了黄石热点的轨迹

当前的黄石公园下方的岩浆房也是歪斜的,但下方的地幔柱暂时并没有找到新的出口,如果喷发的话仍然会从这个薄弱点上涌。

据USGS估计,这个巨型岩浆房位于黄石火山口下大约5~17千米的地方,长约90千米,宽约40千米,不过岩浆房内大部分仍然还是固体,只有5%~15%的熔岩,但这些是含硅量高达75%流纹岩岩浆,非常粘稠很难通过膨胀体积来减压,所以这个压力在黄石火山口下方不断积聚,在未来某天将会引发惊天大爆发。

黄石火山口周围的地形

USGS设置了大量的监测站时刻监视黄石地区的地质活动情况,比如有感以及无感地震的监测,还有利用GPS以及合成孔径雷达等多种手段监测地面位移与隆起的数据监测。

1996 年以来北缘变形源演化的四个干涉图

合成孔径雷达的对黄石火山口的地形的观测,从1995年起开始是隆起,到2001年时基本停止,然后在2004年又转为沉降(图A、B)。2013年底又恢复了以20-30厘米/年的速度上升,但到2014 年3月30日发生Mw4.9级地震后突然逆转为沉降(图C)。下沉在2015年初停止,随后又继续发生了2016 年初开始的隆起事件(图D)。

如何避免火山喷发?

科学家很难确定黄石火山什么时候会喷发,但有一点可以肯定的是它不会立即喷发,但这就像一把达摩利斯之剑悬在人类头上,鬼知道它什么时候会落下,而且它的代价对于人类来说实在太大,那么如何避免呢?

2017年时,NASA就曾以“能否阻止黄石火山喷发”为主题进行了一项深入研究,认为只要将其岩浆房降温35%即可避免爆发,而方法则是向地下10千米处注入大量水,待其返回地面带出大量的热,这些水一直可以循环使用。

听上去是不是很熟悉?这不就是地热利用的套路?美国人就是这么想的,而且成本也不高,只需34.6亿美元,只是从现阶段来说,向地下10千米处注入高压水,并且要将其成功引出,这个难度颇高,如不理解,可以参考科拉深钻孔的钻探经历。

氢弹真的能引爆黄石火山?

氢弹无限当量一定会引爆黄石火山,但这个答案没有任何意义!现在的关键是黄石火山是否已经处在了临界阶段,从InSAR(合成孔径雷达)的观测来看,黄死火山口一直在起起伏伏,这表示下方的能量已经有能力将厚达5~17千米的地壳顶起,这意味着什么?

黄石火山已经处在了临界状态,在这个地壳的重量与岩浆房的压力拉锯战中,地下的高压的岩浆房的压力已经占了上风,此时如果有一颗超级氢弹的助力,也许喷发就在瞬间发生。但问题是谁会做这种自杀的事情呢?

THE END
0.沉寂1000多年后,黄石超级火山或再次喷发,美国是最大受害者|超级状态活跃的黄石超级火山 虽然地球上火山数量有很多,但是世界最大,而且始终处于活跃状态的超级火山,就是位于美国怀俄明州的黄石超级火山了。研究发现,上一次黄石超级火山喷发大约是在64万年之前,那个时候,美洲大陆还没有人类涉足,而且现代人类的直接祖先——智人,也还没有出现。 jvzq<84m0uooc7hqo0io1jwvkerfa?9249?22@:a39jb4m;c526229x;t:4ivvq