炭类+石质组合方案


炭类+石质组合方案

我们有办法阻止火山爆发吗?封住火山口用水冷却岩浆库可行吗?

日期:2023-12-17 12:19:51 作者: 爱游戏电竞app

  1594年,一群意大利农民意外发现了传说中的庞贝古城,在经过200年的挖掘后,这座被火山熔岩淹没了近1000多年的城市总算得以重见天日。

  火山爆发轻而易举的毁灭一座城市,地球上已知活火山有523座左右,而可以摧毁文明的超级火山至少有7座,包括沉睡在美国黄石公园的那座。

  我们的科学技术水平已发展到可以探索地外行星,这不禁让人联想到,我们是不是有办法阻止一次火山爆发呢?

  许多聪明的科学家为此提出方案,包括堵住火山口阻止熔岩喷发,钻入岩浆库排出岩浆或用水降温,用核弹炸毁火山等等。

  但是最终结果是残忍的,在火山爆发这样的自然灾害面前,人类显得很渺小,以我们现在的科技(或者未来很久的科技)水平,我们不可能阻止火山爆发,所有方案都不切实际。

  当然,1983年埃特纳火山的熔岩流利用炸药挖出的新沟壑成功改道,这仅只是让熔岩流改道而已,但如果是更大的火山爆发呢?我们能把熔岩引向何处呢?

  到目前为止,最大有可能实现的方案只有两种,一种是炸毁火山口阻止火山继续喷发,还有一种是2017年有美国国家航空航天局(NASA)提出的注水冷却方案。

  不过事实上,两种方案都是不可行的,第一种获得了短暂成功,而第二种却只能在理想水平而已。

  早在1935年,美国人就尝试过炸毁一座火山,然而这个大胆的尝试只取得了短暂的成功,并被认为留下隐患。

  当时,夏威夷莫纳罗亚火山爆发,一股熔岩以每天一英里(1609米)的速度向希洛市推进。

  希洛市是夏威夷第二大城市,眼看着危机越来越逼近,于是当局决定炸毁火山,以阻止熔岩继续喷发。

  轰炸确实使熔岩管崩溃了,它暂时停止了输送熔岩,但是火山口很快又变成了熔岩管道,什么也没改变,未来的这类尝试也终将是徒劳的。

  很明显,火山不在乎我们的小武器,即使是我们大家都认为最具破坏性的核弹,也只会让下次喷发带有辐射而已。

  既然炸毁火山不是一个长远的解决方案,那为啥不直接钻入岩浆库去处理问题呢?

  这便是NASA的方案,以黄石公园为例,如果钻探设备能向岩浆库附近的地区提供冷水,也许就能防止它在未来爆发。

  水会从燃烧室中吸走热量并使熔岩凝固,从而变得不易喷发,这个方案听起来似乎没毛病,但不切实际。

  首先,这种冷却计划需要很久,也许是一千年,总之任何开始这一个项目的人都不会活到它的完成。

  火山研究人员早就发现,岩浆库里并不是完全由熔融物质构成,在它们生命周期的大部分时间里是糊状物,是一团悬浮着的部分结晶的岩浆,中间有流动性更强的溶体通道补充岩浆量。

  寻找阻止火山爆发方案前,必须要先了解这个,因为如果只有少数的可移动岩浆,就很难在上面的火山口喷发而出,这个数据大约需要50%的火山熔岩完全处于熔融状态才行。

  例如,黄石公园地下较浅的两个岩浆库,目前只有15%是熔融状态,这在某种程度上预示着它目前不太可能爆发。

  如果要使之爆发,必须注入新的地下岩浆,所以别指望黄石公园会很快喷发,即使它发生了,根据它的喷发历史来看,它也更有很大的可能是熔岩流,而不是更大的灾难。

  正是因为如此,NASA提出的方案是有它可行的一方面,但是我们是不是有办法钻入岩浆房实行方案呢?

  说到钻探,人类其实并没那么糟糕,世界上最深的垂直钻孔(科拉超深钻孔)在冷战期间就已经成功钻入地壳12262米,这比大多数客机飞行高度都要高。

  这家苏联时代的企业只是因为资金枯竭而停止钻探,如今有许多钻孔深入地壳,大多是为了地质研究。

  例如, 科学家们深入到导致恐龙灭绝的撞击坑中心地带,希望提取这场灾难的数据,以及微生物对灾难的反应。

  另外,从冰岛到夏威夷,在岩浆库附近有很多钻孔,这些钻孔产生的热量被用来加热水,水被用来转动涡轮机发电。

  毫无疑问,只要我们愿意,我们大家可以直接钻探到岩浆库,那么为什么我们不这样做呢?因为岩浆库比我们想象的要危险的多。

  首先我们要知道在这里钻个洞可不像把大头针插到瓶子里那么简单,这更像是用注射器刺穿身体上的一根静脉。

  钻井设备可能因为工作环境的粘度、高温和高压而无法工作,也有一定可能会遇到被困住的压力流体,这将是一个相当大的危险,它们可能会导致爆炸并冲出钻孔。

  即使我们的钻探设备是一种特别的材料制成的,可完全在岩浆库里自由工作,那这样的行为可能触发一次人工喷发。

  事实上,这是一个自然的减压和冷却过程,有点像在一个吹大的气球上插入一根针,不用我说也能想象到气球爆炸的场景。

  即使这个压力不足以喷发,就像我们用针扎了一个干瘪的气球,我们大家可以往里面注入水来将岩浆冷却,这也是不可能的。

  因为,在岩浆库这样温度极高的地方,水是会瞬间变成水蒸气的,这似乎让人联想到黄石公园经常性涌出的间歇泉。

  这听起来很有意思,但并不全是形成间歇泉,更有很大的可能是爆炸,如果我们这么做了,水蒸气会迅速膨胀,当到了一定临界值,它会把下面岩石震碎。

  因此,这种用水降温的方式很可能是为岩浆到达地面铺平道路,使自然喷发更容易形成。

  好吧,不仅没法炸毁一座火山,也不建议在火山岩浆库中钻孔,所有阻止火山爆发的方案,要么是制造一个无法控制的新火山爆发,要么荒度时间和金钱。

  轰炸一座火山或者钻入火山里面去虽然都是我们能力范围内,随便什么时间都能完成的项目,但对于火山爆发这样的事实最多治标不治本。

  岩浆被困在火山下面是因为周围岩石的压力大于岩浆的内部压力,当内部压力不断加大,无论如何都会引发火山喷发。

  除非在我们科学技术发展到可以制造出一种无所不能的“冷冻剂”,要不然,当火山爆发时,我们基本上什么也做不了,唯一能做的就是远远地走开。

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