撰文：萨沙.佩里                    2024年5月9日

GOES-17卫星拍摄到了，2022年1月15日汤加洪加哈派火山水下喷发产生的伞形云图像。（图片：美国宇航局地球观测站图片，约书亚·史蒂文斯使用GOES图片，由NOAA和NESDIS提供）

科学家们提出了另一种解释，即为什么2022年创纪录的汤加火山喷发如此猛烈：爆炸可能是由气体引发的，而不是之前所说的岩浆和水之间的反应。

2022年1月15日，南太平洋的一座水下火山Hunga Tonga Hunga Ha'apai爆发，引发了有记录以来最强烈的闪电风暴，也是自古以来已知的第一场特大海啸。先前的研究表明，水下喷发是由两个合并的岩浆室推动的，但引发爆炸的确切原因尚不清楚。

研究人员在4月21日在线发表在《火山学与地热研究杂志》上的一项新研究中写道：“以前的模型假设了岩浆与海水的相互作用，但考虑到热传递，这是站不住脚的，卫星数据也没有提供直接证据。”相反，他们写道，测深（水深）和卫星观测表明，在2021年12月19日至2022年1月13日的一系列较小喷发后，火山内部的一个密封层于1月15日突然破裂，下面有巨大的气体积聚。

这种密封可能是通过火山岩，和火山深处上升的气体之间的反应形成的。研究人员在研究中写道：“现在已经确定，岩浆气体中的[二氧化硫]和[氯化氢]含量之间会发生快速反应，当它们从来源扩展到表面时，会产生包括硬石膏、石英和硫化物在内的矿物。”“它们的形成导致流动路径堵塞，并可能导致通过火山的气体流量封闭。”

他们写道，被困在火山内的气体可能会积累几个月，然后达到“临界点”，压力最终使密封破裂并引发爆炸。地下积聚的能量如此之大，以至于它将一团火山灰云推进了36英里（58公里）的天空，并炸出了一个2800英尺（850米）深、1.2至1.8英里（2至3公里）宽的火山口。

研究人员在研究中指出，汤加的火山喷发，可能比1883年的喀拉喀托火山喷发更强大，它通过爆炸带走越来越深的岩石层，并释放出越来越高的压力气体来养活自己，进入失控的“超临界”状态。随着储气库清空，海水涌入巨大的火山口，火山喷发最终平息。

“我们在这次事件中看到的是普林尼火山喷发，”主要作者、澳大利亚国立大学材料物理学名誉教授理查德·亨利在一份声明中说。“大多数人在想象火山喷发时都会想到这种情况——非常强烈、暴力、突然，火山灰柱极高。”