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4月24日,当海底轴向火山爆发时,科学家们正在观测。 位于俄勒冈州海岸海底的监测仪器实时捕捉到了这一过程,以前所未有地观察到了一次深海喷发——地球上最常见的火山活动类型。
这次事件是对耗资3.86亿美元的海洋观测计划(OOI)的首次重大测试。 该计划由国家科学基金会资助,正处于最后阶段,在海洋的少数几个区域(包括轴向海山)密集部署海洋学仪器网络。
“这正是我几十年来梦寐以求的,” 华盛顿大学西雅图分校的海洋学家约翰·德莱尼说,他率先推动了通过海底电缆将轴向海山的数据传输到岸上的计划。“这是地球科学探索的新时代。”
然而,并非所有信息都能实时传达给科学家。 轴向海山爆发时,OOI项目负责人尚未理清如何公开他们正在收集的所有数据。“如果大自然母亲再等三个月,一切就都准备就绪了,” 德莱尼说。
轴向海山上次爆发是在2011年,它位于胡安·德富卡海岭之上,那里有来自地球深处的滚烫岩浆涌出,并充满火山下方的储岩腔。 当压力过大时,储岩腔就像气球一样爆裂,喷出岩浆。 海底下降,直到储岩腔再次开始充满。
这个周期很短且有规律。 去年,研究人员预测这座火山将在2015年爆发,因为它周围的海底上升得非常快。
睁大眼睛
这对OOI来说似乎是完美时机。 去年,该项目完成了将轴向海山上的仪器(包括地震仪、压力和温度传感器以及质谱仪)连接到通往岸边的脐带电缆的工作。 如果火山爆发,OOI科学家们准备好实时捕捉到它。
4月23日晚上,轴向海山周围的地震仪记录到地震活动急剧增加。 小地震开始以每天近8000次的频率发生,比之前增加了近十倍。 华盛顿大学的海洋学家威廉·威尔科克发现了这一峰值,并提醒了一组科学家,他们在前一天刚刚结束了一个关于轴向海山爆发时该怎么办的规划研讨会。
“那时电子邮件就开始满天飞了,” 俄勒冈州立大学和位于俄勒冈州纽波特的国家海洋和大气管理局的地质学家威廉·查德威克说。
现在,来自七个轴向海山地震仪的数据正在通过位于华盛顿特区的地震学联合研究机构网站传输给研究人员。
深入研究
查德威克说,地震可能代表着岩浆从储岩腔深处移动到海底。 另外三个测量压力和地面变形的仪器显示,轴向海山的海底在三天内下降了约2.4米。 这种沉降可能代表着岩浆囊顶部在岩浆排出时下沉。
原始地震仪数据是实时的,下周地面变形仪的数据也应该是实时的。 但是,来自其他仪器的丰富信息正在 OOI 服务器上堆积,尚未提供给更广泛的科学界。
“我们大约 75% 兴奋,25% 沮丧,” 查德威克说。“当我们能够查看所有数据,让每个人都参与进来并交流意见时,我们有望学到更多。”
即便如此,研究人员也无法确切知道海底发生了什么,除非他们今年夏天以传统方式——乘坐船只前往轴向海山。
本文经许可转载,最初于2015年5月1日发表。