巴布亞紐幾內亞北部的俾斯麥海(Bismarck Sea)近日發生罕見的海底火山噴發。科學家以多顆衛星密切監測這場地質變動,不僅可能幫地球創造一座新島嶼,更提供學界極為難得的「即時觀測」機會。
海洋學家常感嘆:「人類對月球和火星表面的了解,甚至比對地球深海海床還要精確。」俾斯麥海正是典型例子。海床地質結構極其複雜,充滿斷層、火山結構、裂谷和活動板塊的隱沒帶。由於水極深,傳統聲納探測極難繪製精細地圖。
但 5 月 8 日,地震儀率先偵測到發生小型群震,衛星之後捕捉到俾斯麥海中部意料之外的海底火山噴發跡象。科學家研判,此次噴發位於泰坦海脊(Titan Ridge)沿線,距離 1972 年記錄過的海底噴發地點東南方約 16 公里。不過,由於缺乏詳細的海床地圖,科學界對是哪座火山結構處於活動狀態、噴發前的火山口實際深度,以及上次噴發時間,目前仍未達成共識。
多顆衛星聯手追蹤
面對深海的未知,現代衛星科技是科學家強大的觀測工具。5 月上旬起,多國衛星陸續記錄到驚人畫面:
- 5月9日:美國國家航空暨太空總署(NASA)的 Aqua 和 Terra 衛星,拍攝到富含蒸汽的白色火山羽流升入大氣層;NASA 的 PACE 衛星也偵測到噴發區域周圍海水變色的現象。
- 5月10~11日:歐洲太空總署(ESA)Sentinel 2 衛星與 NASA / USGS 的 Landsat 9 衛星,記錄到了接近海平面的劇烈活動,其他衛星亦觀測到火山灰羽流直衝數公里高空。
- 5月12日:Suomi NPP 衛星 VIIRS 儀器,更在約 7 平方公里範圍內,偵測到明顯熱異常。
密西根科技大學火山學家西蒙·卡恩(Simon Carn)指出,表面能產生如此大面積的熱異常,意味著有大量高溫物質接近海面。這顯示噴發口的位置相當淺,遠比現有海圖所標示的數百公尺深度還要淺得多。此外,高解析度衛星也觀測到大範圍的浮石(火山岩)於洋流形成長條狀漂流。
NASA 戈達德太空飛行中心首席科學家吉姆·加文(Jim Garvin)興奮表示:「我們現在正急切地等待,看看是否會有一座新島嶼誕生。這是我們極少能用衛星即時觀測的過程。」
▲ NASA Terra 衛星 5 月 15 日拍攝影像,可清楚看見自噴發點向西南方延伸的長條狀浮石與變色的綠色海水。影像中的綠色部分,是海水受到火山噴發釋放的懸浮火山灰、礦物質及溶解氣體(如硫磺)影響產生的變色現象。 此外,畫面上方也可見一道向西飄散的白色火山羽流。
如果新島嶼成功成形,火山學家將持續監控其變化。這座新陸地可能會成長為擁有噴發口的「凝灰岩錐」並維持一段時間;但也可能因結構不穩而迅速崩塌,最終被海水侵蝕殆盡。此外,科學家也評估潛在爆炸風險:若海水大量接觸到上升的淺層岩漿庫,噴發可能會更劇烈。
不過卡恩補充,此次噴發的劇烈程度預計不及 2022 年洪加東加─洪加哈群島火山(Hunga Tonga Hunga Ha’apai)或 2021 年福德岡之場(Fukutoku Okanoba)的噴發。因為此次事件發生在轉換斷層與弧後擴張中心交界處的火山脊,而擴張中心的火山活動通常爆炸性較低。
珍貴的天然實驗室:為重返月球熱身
目前尚不清楚這場噴發會持續多久。該地區 1972 年噴發僅持續四天,但 1957 年距離此處約 100 公里外的聖安德魯斯海峽(St. Andrew Strait)噴發,卻持續近四年。
加文計劃未來利用 NASA 與印度太空研究組織合作的 NISAR 衛星,以及加拿大太空總署的雷達衛星星座任務(RADARSAT Constellation Mission)數據,來繪製新陸地的地圖並追蹤形狀變化。他強調,若能成功形成一座永久性島嶼,將為研究員(或稱「島嶼太空人」)提供絕佳機會,去實地考察年輕島嶼如何應對動植物定殖、降雨、化學風化及侵蝕。
這項研究不僅能深化地球科學,更將為人類準備「阿提米絲四號」(Artemis IV)任務派遣太空人重返月球,提供無可取代的模擬探索經驗。
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(圖片來源:NASA)






