沒有火山行不行

陳正全 樂兮 蘇小七

2022年1月15日凌晨，南太平洋島國湯加的海底火山突然噴發，引起了全世界的關注。衛星照片顯示，一個巨大的球狀火山云迅速升起，沖上20公里高空;連遠在800公里外的斐濟群島，都聽見了火山爆發的巨響。此次火山噴發，是21世紀以來最為劇烈的一次。

地球的青春痘

火山最令人恐懼的或許是那灼熱通紅的熔巖流，它的溫度可高達1200℃，將流經之處吞噬殆盡。

更為可怖的，其實是噴發出的火山碎屑與氣體混合成的火山碎屑流。它的速度可達高速行駛的汽車的10倍，300米/秒，溫度也可達800℃，夾雜著冰雹般的大小石塊、能鉆入肺泡可致窒息的極細火山灰，再混入高濃度的二氧化碳、硫化氫、二氧化硫、甲烷等有毒氣體……置身其中，幾乎沒有任何生還的可能。

NASA認為，對人類而言，超級火山的爆發，其實比任何小行星的撞擊都可怕。目前地球上大約有20座隨時都可能爆發的火山，其中最危險的是美國黃石公園火山一一世界上最大的活火山之一。

如果黃石火山爆發，方圓1000公里內的人幾乎無法幸免于難，巨量火山灰在全球擴散，更多的人可能因吸入的火山灰導致肺部固化而死亡，由此帶來的全球降溫，甚至瘟疫和饑荒更是無法估量。

生命的基礎

火山這么可怕，那沒有火山就好了？

如果把視線放大，你會發現，擁有火山，對地球來說，反而是一種幸運。這還得從46億年前，地球剛形成時說起。

46億年前的地球，遠不是現在湛藍寧靜的模樣。剛剛撞擊形成的地球充滿熱量，表面覆蓋的全是熾熱火紅的巖漿，沒有大氣也沒有水，可以說就是一個“大火球”。

在冰冷的宇宙里，地球逐漸開始冷卻，密度大的元素沉去地心，密度小的浮向表面。表面的巖漿冷卻形成一層“外殼”，越向地心溫度則越高，最終形成了由外向內的“地殼一地幔一地核”結構。其中，地幔由固體巖石構成，但它具有塑性，也就是可以進行“蠕動”。其中一層巖石發生了部分熔融，帶著點兒“液態”的巖漿，地質學上叫作軟流圈?；鹕絿姲l的巖漿，主要來源于這里。地核內核源源不斷地向外散發著熱量。由于液態外核可以流動，地幔巖石可以蠕動，其中的物質受熱都可以上升，這些熱量便在不同圈層間一路“接力”沖上地表，就形成了火山。完成“接力”后，物質冷卻下降，回去再受熱上升，這便形成了一圈圈的熱對流。

液態外核和地幔中都有這樣的熱對流。液態外核里含有許多鐵鎳等導電的金屬物質。在熱對流和地球自轉共同作用下，電磁感應便形成了地磁場。

持續的地幔對流和火山活動，將熱量不斷帶離地核，使導電物質得以冷卻下降。這些對流活動速度剛剛好，地球便擁有了穩定且強大的地磁場。

地球的原始大氣主要是氫和氦，但它們質量極小，很快就被太陽風吹走了。是火山，不斷噴發出大量二氧化碳、水蒸氣、氮、臭氧等，形成了早期大氣。地球引力加上地磁場，便將大氣“鎖”在了地球上。

當地球進一步冷卻，大氣中的水蒸氣變為液態降下來，匯集在低洼處，就形成了原始海洋一一水與火看似不容，但這些水有相當一部分就來源于火山。

火山噴發出二氧化碳進入大氣，二氧化碳又溶解于雨水中落在地表巖石上，與之發生化學反應釋放出碳元素和礦物質。它們隨河流匯入海洋，形成海底的碳酸鹽沉積;隨板塊俯沖與重熔，碳元素回到地幔，再由火山噴發而出。

這便是地球獨有的碳循環，而火山就是其中的一個恒溫調節器。

現在還有研究認為，在火山的化學環境中，無機物轉化成有機物;而這，正是生命出現的第一步。

地球表面的巖石圈非常堅硬，地幔里的熱對流則不斷“沖擊”著它，讓地球表面的巖石圈像碎蛋殼被分為許多硬塊。這便是板塊構造?，F在，地球是太陽系中唯一擁有活動構造板塊的星球。

地球表面，地?！榜W”著板塊們緩慢移動著。所以，板塊與板塊相遇的地方，常會發生擠壓、碰撞、俯沖等活躍的構造運動，90%的火山活動出現在這里。

還有一些火山位于板塊內部，來自2900km深的核幔邊界的熱流直接“沖上”地殼，像柱子一般，被稱為地幔柱，它們形成了熱點火山。從地幔不斷上涌的巖漿，使得陸地裂開，海水涌入裂口，巖漿不斷噴發，形成增生的洋中脊，這是地球上最廣泛的火山活動區域。

熔巖遇水冷卻后，構成了新的海底，不斷擴張將兩側的陸地越推越遠，海洋也向外生長。

當海洋擴張到一定程度時，密度更大的海洋地殼，會在與密度更小的陸地的交接處發生俯沖，海底物質便回歸地幔，海洋開始消減，直至完全閉合。

在這個過程中，兩側陸地將發生碰撞，形成造山帶，地球上最宏偉的喜馬拉雅山脈，就是如此形成的?，F在的青藏高原，在幾千萬年前還是一片浩瀚的海洋，殘留的海洋，則在高原上留下了大大小小的湖泊。

洋中脊火山系統使得海洋生長，推動大陸分離，最終地球變為了現在的“七大洲五大洋”模樣。板塊分離出現了環境隔離，加上不同氣候帶的作用，生命便逐漸分化了現在差異巨大的物種。

“幸運”的地球

放眼全宇宙，能像地球這么“幸運”的星球可真不太多。

太陽系里，星球結構與地球十分相似的是水星。體積小，冷卻速度較快，它的地幔外區已冷卻。在過去的10億年中，水星的火山噴發和熔巖流都已停止，沒有地幔與火山帶走熱量促進對流，水星的磁場已經減弱到強度只有地球的1%;加上離太陽最近，遠不足以抵擋太陽風。水星上的大氣已經全被吹跑了，上面也沒有水。

大小是地球的一半、距太陽更遠的火星，冷卻速度更快。曾經熔融的地核，可能已經固化;內部沒有活動的巖漿，也沒有火山活動?；鹦堑拇艌鼋跸?，只有地球的1/800。

火星上曾有降水沖刷的痕跡，說明它很可能擁有過大氣和海洋。但現在已經失去了穩定的大氣，大氣密度只有地球的1%。因此，許多地質學家認為，火星可能就是地球演化的下一階段，換句話說，就是沒有火山，也沒有地質運動之后，地球歸于平靜的未來。

可以說，火山活動，就是一個星球具有“生命力”的象征;它就像人類青春發育期時，激素分泌旺盛所冒出的“青春痘”。

如果沒有了火山，那么這顆星球也就沒了心跳，沒有了推動著一切代謝與重生的力量。不會有大氣和海洋，更不會有生命，只能慢慢暴露在宇宙中，歸于沉寂。

（阿紫摘自微信公眾號“地圖會說話”圖/兜子）