可以说,火山深深地吸引了人们。我们收到了很多关于火山的问题。如果黄石火山口今天再次喷发,会发生什么?(如果是一次强大的喷发,那么剧透警告:没什么好的)我们可以把所有垃圾都扔进火山吗?火山可以吗?产生的二氧化碳比人类还多在相似的时间范围内?
就在上周左右,一个问题出现了,频率高得令人好奇。那就是,如果有人在世界上最著名的超级火山表面引爆一枚核弹,会发生什么?
我想,有些人只是想看着世界燃烧。
那么,让我们尽快解决这个问题:我不知道,但可能没什么。它的效果与向飓风发射核武器的效果大致相同,这个问题美国政府最高科学机构已经欣喜地已回答。
意外或故意引发火山爆发目前只不过是一个思想实验,一些杰出的科学传播者已经仔细思考以他们自己独特的方式。每次都会得出略有不同的结论。
正如你可能预料到的,这种特殊的实验——将核武器置于超级火山之上——以前从未在现实世界中进行过。人类历史上从来没有人疯狂到尝试这样做,但目前所有的证据表明,当涉及到像黄石公园这样的地方时,这就像用气枪向坦克射击一样。
最终,在黄石国家公园中部引爆美国最强大的核武器之一只会毁掉美丽的景观,我们都同意这是一件相当可怕的事情。
挥手告别
黄石超级火山令人着迷大量的,拥有两级岩浆房系统,总共包含约 58,667 立方公里(14,075 立方英里)的部分熔岩。虽然高端、阵发性的喷发甚至不会接近世界末日,但它将造成全国性的灾难,并产生全球影响。
一般来说,有几种方式可以引发火山喷发。使上覆岩石破裂,岩浆房中高压且可喷发的部分会冒泡,并在冲向地表时爆炸性碎裂。
您还可以向岩浆中添加更多溶解气体(例如水),以及稍微冷却岩浆以诱导结晶;这两种方法都会使岩浆中的溶解气体过饱和,从而迫使它们溶解成气泡,增加浮力并增加岩浆的内部压力。这些是基础知识。
一个更为牵强的假设认为,附近地震(或者可能是人造爆炸)产生的压力波可能引发火山喷发。最近,朝鲜及其白头山就出现了这种假设,因此我们首先来看一下这种可能性。
一组韩国研究人员利用一系列数学方程式,建议附近地下核爆炸产生的压力波对火山构成了“直接威胁”。
这本质上意味着,如果岩浆房已经处于喷发的边缘,压力波可能会破坏岩浆的稳定性,并促使火山喷发。然而,这依赖于一系列假设,并且没有证据白头山已经准备就绪,随时可以出发。
与此同时,自 2016 年这项研究发表以来,这座层状火山附近已经进行了多次强度越来越强的核试验,但并未发生任何火山活动。目前这只是一个假设,而且是一个颇具争议的假设。

地震可能也不会造成太大的影响。史蒂文·吉本斯是一位对核爆炸科学感兴趣的挪威地震学家,他告诉 IFLScience:“1959 年,黄石公园发生了 7.4 级地震,甚至不是那样成功引发世界末日。”
总的来说,“核爆炸造成的巨大损害很可能是你最大的问题,”他补充道。
这只是皮肉之伤
还有更多。美国政府的官方文件描述了 20 世纪 60 年代和 70 年代在阿拉斯加的安奇卡岛进行的几次地下核试验。安奇卡岛是阿留申群岛弧的一部分,是世界上火山活动非常活跃的地区,因此值得一提的是,几枚相当强大的核武器毫无效果在附近的火山上。
(顺便说一句,最后一次爆炸——Cannikin 爆炸——遭到了一群环保活动人士的抗议,他们乘坐一艘名为绿色和平组织。 其余的,正如他们所说,是历史。)
因此,根据所有现有的证据,核爆炸本身的“冲击”或任何类型的重大震动似乎都不会对黄石公园造成任何重大影响。
那么像美国这样的强大核装置呢B83一颗可以在瞬间释放 5 千万亿焦耳能量的炸弹?它是否足以使地壳破裂,从而导致灾难性的塌陷和随后的减压事件?
不。即使是最薄的部分,浅层岩浆房也位于相当致密的地壳下方约 5 公里(3.1 英里)处——挖掘它需要大量能源。事实上,人们已经尝试过,但从未形成过如此深的人造陨石坑。
公平起见,地下核试验确实有过产生相当大地陷坑的历史。冷战期间,美国的“犁头计划”和苏联的“国民经济核爆炸”都使用埋藏的核武器来测试它们在地面上挖洞的能力。总共有 151 个所谓的和平核爆炸双方都进行了 PNE 活动。
犁头行动中产生的最大陨石坑于 1962 年 7 月 6 日在内华达州形成。一枚浅埋的核弹,相当于 104 千吨 TNT,形成了一个陨石坑(名为“Sedan”),其体积确实非常巨大,但“仅仅”100 米(328 英尺)深。

现代 B83 核弹的能量大约是 TNT 的 10 倍,但这并不意味着弹坑会深 10 倍——弹坑不是这样运作的。地表上的核弹远远高于所谓的最佳埋藏深度,即在一定能量下爆炸时产生最大弹坑所需的深度。
看看美国历史上最强大的核爆炸,城堡 Bravo 测试1954 年 3 月 1 日,在比基尼环礁进行了一次表面爆炸。爆炸当量为 15 兆吨,比现在使用的 B83 威力大得多。这次爆炸发生在珊瑚礁中,在珊瑚礁上挖了一个只有 76 米(250 英尺)深的洞。
弱小的人类
即使你设法打开了地壳,也没有迹象表明那里的岩浆大部分是可喷发的。岩浆在其大部分生命中都是部分熔融、部分固化的,因此它更像是糊状物,而不是其中一种。
岩浆房一般不会喷发,除非其体积的一半完全熔化,而目前,黄石公园的浅层岩浆库含有15% 熔融最多。
重点是,我们可能认为核弹万能、威力巨大,但与大自然相比,核弹只是小巫见大巫。很抱歉让那些期待世界末日的人失望,但在火山学家中,似乎普遍认为核弹不会对黄石公园造成影响。
黄石火山观测站的首席科学家迈克尔·波兰博士没有拐弯抹角,而是告诉 IFLScience:“这太荒谬了。”
“想想自 7 万年前的上一次熔岩喷发和 63.1 万年前的上一次大爆炸以来,该地区发生过的所有大地震,”他补充道。“这些地震比任何核弹都大很多倍,直接撞击地球——而且显然没有引起任何喷发。”
托比亚斯·杜里格——新西兰奥塔哥大学的火山学家——很好地总结了这些反应。
他说:“我完全同意向黄石公园发射核弹很可能不会引发任何后果。”
