黃石公園的間歇泉正在噴發。 圖片來源：Pixabay
在大約870萬年前，位於愛達荷州南部和內華達州北部地區的草原開始破裂，釋放出席捲北美地區的大量巖漿、氣體和灰燼。在數小時甚至數分鐘內，從天而降的黑色火山巖擊打著這片土地，在這一區域活動的犀牛、駱駝和馬等動物都因此死亡，植被也因此被毀。不久之後，地面也完全塌陷。那是黃石國家公園裡超級火山噴發有史以來最猛烈的一次。
這是科學家們不久之前的發現。最近發表在《地質》雜誌上的一項研究找到了這一超級爆發的證據，並估計它的規模比之前的紀錄保持者，發生於210萬年前的一次噴發還要大30%。兩次爆發都是非常巨大的，超級火山有能力摧毀一整個地區並釋放出足以改變氣候的氣體和灰塵。
科學家們相信，黃石公園的那座火山是被從地心深處冒出的熱巖石所驅動的。當北美的構造板塊在地表上漂移時，超級火山的地表活動位置也隨之改變。在過去的1650萬年中，從俄勒岡州到懷俄明州中都曾有其噴發的跡象。
如今，它為黃石公園的間歇泉和溫泉提供了能量，並經常成為社交媒體和網站上關於世界末日謠言中受青睞的話題。這項新的研究表明，這座火山歷史上的活動比地質學家所認為的還要劇烈，但有跡象表明，這一熱點的強度可能在減弱。
由英國萊斯特大學的地球化學家Thomas Knott帶領的研究人員們首先分析了先前被認為來自一些較小間歇噴發的火山巖。但當Knott和他的同事們仔細研究了巖石並確定了它們的化學成分和年齡後，卻發現它們出於同源。
華盛頓州立大學的火山學家John Wolff並沒有直接參與此次研究，但將這種巖石匹配工作評為「一流」研究。Knott團隊為此付出了巨大的努力，在這一領域花費了數月的時間，並在實驗室使用了一系列的分析技術。愛達荷州立大學的地質學家Michael McCurry 說：「我不知道觀察巖石的方法有多少種，但大多數的方法都在這裡了。」
火山沉積物散布於數萬平方公裡的土地上，只有超級火山噴發才能夠將氣體和灰燼散播得如此之遠。「當你拿出地圖並測量其規模時，你會覺得『這不可能，一次火山爆發所噴出的內容物不可能距離這麼遠』」Knott說。「但當你意識到事實如此時，你就會意識到相比於大自然巨大的力量，人類是多麼微不足道。」
這一事件現在被稱為格雷陸地超級噴發（the Grey’s Landing supereruption）（以愛達荷州一處噴發物保存最完好的地方命名），經Knott的小組計算得出，它可能噴出了2800立方公裡的物質。這麼多的灰燼和巖石可以填滿亞利桑那州大峽谷的近四分之三。
如此大量的噴發物使得格雷噴發成為有史以來規模最大的火山噴發，使其能夠和大約74000年前臭名昭著的印度尼西亞多巴火山大爆發（Toba supereruption）相提並論。一些科學家認為，這可能使人類瀕臨滅絕。
研究人員還發現了發生於900萬年前的第二次噴發，那次噴發可能釋放出了1700立方公裡的物質。雖然這兩次噴發的規模都是估計出來的，但鑑於該小組無法檢測所有巖石，Wolff承認如果不是由於超級火山噴發，火山噴發沉積物不可能噴射得如此之遠。
Knott的團隊指出，這兩個事件看上去與最近的黃石公園火山爆發大相逕庭。它們不僅規模更大，而且溫度更高、發生得更快。那時，超級爆發每五十萬年就會襲擊一次黃石地區。
如今這一頻率已經降至150萬年。種種線索都表明黃石公園火山青春期時的活動更加猛烈，Knott的下一個計劃就是找出其中的原因。熱點是不是在消失？又或者地殼是不是比以前更厚了，因而覆蓋掉了最近的大部分火山活動？
即使目前的火山爆發率表明在大約90萬年內不會再發生火山噴發，但Knott指出，這一預測僅僅基於歷史平均值，並不能預告自然界在何時如何行動。他說：「我們不想鼓勵自滿，也不需要販賣恐懼。」
關於作者：
Shannon Hall
立足於落基山脈的一名屢獲殊榮的自由科學記者。她擅長撰寫有關天文學、地質學和環境的文章。
翻譯：魏沁悅
審校：費哲妮
引進來源：科學美國人
本文來自：環球科學