Deep Dive
Shownotes Transcript
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在加勒比海，有一个美丽的岛屿，到处都是茂密的绿地，叫做巴斯特雷。这里居住着数万人和一座火山。一座叫做苏弗里耶的火山。实际上，加勒比海的大多数火山似乎都叫苏弗里耶。但这一个叫做瓜德罗普苏弗里耶火山。
迈克·波兰德为美国地质调查局研究火山。他就像一本有趣的火山故事百科全书。但他今天要告诉我的故事发生在 20 世纪 70 年代中期，当时这座特殊的火山开始发出令人担忧的隆隆声。所以你看到了越来越多的地震。它们震级高达 3 级。人们都能感觉到。然后是这些蒸汽爆炸。
人们知道，像这样的地震和蒸汽爆炸可能是更剧烈喷发即将到来的线索。加勒比海地区有非常严重的火山喷发历史。例如，1902 年，发生了一对接连不断的火山喷发，造成数万人死亡。这些类型的火山之所以如此致命，是因为它们会导致大规模的火山灰流。这些火山灰云以飓风的速度沿着地貌奔涌
它们充满了气体和粉碎的岩石碎片，而且非常热。所以想象一下，被一股充满岩石的非常非常热的飓风袭击。在一个没有太多空间躲避的岛屿上，它们具有破坏性。因此，由于这些事件，加勒比海地区的人们对火山怀有健康的敬畏之心。因此，1976 年到来。瓜德罗普苏弗里耶火山有很多动荡。
并且有一个问题是会发生什么。如果要发生喷发，影响会有多大？岛上的人应该怎么做？他们应该留下来希望是一次小规模的喷发吗？还是应该撤离岛屿？如果他们撤离，他们什么时候可以回来？这与在飓风来临之前撤离的情况不太一样，在这种情况下，会发生一个事件——或者是一场野火，对吧？它发生了，它穿过你的区域，然后你回去。火山喷发或火山动荡——
以在某些地方持续存在而闻名。可能会持续多年的低水平喷发活动。政府部门最终决定撤离。因此，超过 70,000 人不得不离开该岛。
这种情况非常戏剧性，电影制作人维尔纳·赫尔佐格制作了一部关于它的纪录片，名为《苏弗里耶》。他飞下来拍摄空荡荡的城市。它像科幻小说中的场景一样令人毛骨悚然。他穿过街道，注意到一些事情，例如交通信号灯向无人发出信号，动物四处游荡，所有这些都以赫尔佐格的经典风格呈现。这是一个警察局。它完全被遗弃了。
对我们来说，没有法律的约束是一种安慰。然后，随着拉赫玛尼诺夫的音乐在他的叙述下开始膨胀，赫尔佐格解释说他离开了岛屿，乘坐直升机飞了出去。在飞行过程中，我们觉得这是这个城镇的最后几个小时，也是它的最后几张照片。这一切都感觉有点悲惨，这个城市即将永远消失。除了……随后的喷发……
如果有什么不同的话，撤离本身比火山更成问题。人们远离家园数月，孩子们的上学受到干扰，并且经济上遭受了很大的损失。所有这些都是不必要的。但如果这是必要的呢？就像二十年后在菲律宾，火山学家预测了一次大规模喷发，疏散了人们，随后的喷发是巨大的，就像 20 世纪最大的喷发之一。
那次疏散挽救了许多人的生命。所以这就是问题所在。你怎么知道喷发规模会多大？因为你不想过早撤离。你不想撤离太广的区域，或者，你知道，你不想撤离太晚或撤离太小的区域。你不想忽视问题，但你也不想成为那个大喊火山喷发的火山学家，对吧？并让你的警告在以后被忽视。是的，差不多。
现在，我们已经走了很长一段路，对吧？火山学家在火山上安装了更多监测设备，并且随着时间的推移，他们制造了更好的设备。因此，他们的预测因此得到了很大的改进。
但迈克说，在某些方面，火山学家仍在努力解决这里同样的根本问题。他们非常擅长预测火山是否会喷发。但即使是现在，他们也可能在预测这些喷发的景象方面做得更好。喷发开始后，它会持续很长时间吗？它会变成一次大规模喷发吗？它会是一种微不足道的喷发吗？这很难说。
为了回答这些重要问题，为了在改进我们的预测方面取得下一个重大飞跃，迈克说这不仅仅是继续改进我们的监测设备。我们真正需要的是关于火山本身的更好信息，特别是关于为它们提供动力的炽热熔岩的信息。
这就是为什么一些研究人员提出了一些既大胆又有点荒谬的事情。他们想建造一个岩浆观测站，基本上。他们想钻入岩浆房。所以从字面上看，他们想深入到火山的旋转的、火热的中心，那里可能温度高达数千度，这个熔融矿物的熔炉，他们想在这个熔炉里建造一个小型的监测站。这将让我们了解那里正在发生的事情。
所以这是无法解释的。我是伯德·平克顿。今天节目中，计划通过钻入火山的中心并在那里建立一个观测站来了解更多关于火山的信息。这里第一个问题就是为什么，对吧？例如，如果我们深入到火山的炽热中心，为什么这会帮助我们改进预测？
为了回答这个问题，我认为了解我们目前如何预测喷发会有所帮助。所以迈克说，现在，研究人员可以根据这些火山过去的行为对火山未来可能的行为做出一些很好的猜测。
但这实际上是他对许多火山预测的看法。许多火山喷发的预测目前都是基于模式识别。研究人员可以对地震活动、气体排放和各种其他事物进行非常令人印象深刻、非常精确的测量，有时甚至可以测量地球的毫米级运动。但归根结底，迈克说，很多事情都归结为说，例如，
X 正在发生，当 X 以前发生时，Y 随后发生。所以 Y 可能很快就会再次发生。它不一定基于对火山活动或特定火山的物理学的任何特殊理解。它更多的是基于，好吧，我们以前见过这个。我们以前看过这部电影，我们知道它随着时间的推移可能会如何发展。迈克喜欢将此与我们如何预测天气进行比较。
因为过去，气象学家也依赖于这种模式匹配。我的意思是，几十年前，你大概会说，好吧，气压正在下降，而且开始变冷，所以我认为可能会有风暴来临。但是，天气预报基本上经历了一场革命。科学家们收集了大量关于大气的数据。他们使用卫星测量地表温度和环流模式。他们收集了关于云、风和雨的信息，就像陨石一样。
人们直接飞入飓风的中心，对吧，以测量风暴内部正在发生的事情。然后，这些非常丰富的信息被建模者使用
然后可以使用这些细节来计算正在发生的事情的物理学原理。气象学家当然仍然使用历史模式来帮助他们预测未来，但他们也建立了这些非常复杂的关于大气物理学的模型。基于此，我们现在可以相当准确地预测飓风是否会形成，强度会多大，会去哪里。
你知道，显然并非每个预测都是完美的，这是因为我们的知识仍然不完善。但他们知道的足够多，可以做出这些预测，甚至可以显示它们的确定性程度。这太不可思议了。太神奇了。听起来你很嫉妒。我可能有点。火山学还没有达到这个水平。火山学没有达到这个水平的原因不是因为缺乏尝试，对吧？问题是……
但要真正理解火山的物理学原理，你必须理解一种叫做岩浆房的物理学原理。想象一下你经典的火山，对吧？在我的脑海里，我看到一座山耸立在天空之中。在那座山的顶部，可能有一个火山口，甚至可能像一个明亮的、炽热的红色熔岩在那个火山口里沸腾。这一切都非常令人兴奋，但也只是冰山一角。
如果你然后穿过火山下降，穿过一层又一层的岩石，以及数英里又数英里的岩石，你会发现通常在像地质教科书中描绘成尖山下面的火红色气球的东西。这就是岩浆房。它是火山的来源，本质上。它是火山的核心。这就是为什么炽热的岩石和火山灰会从地表喷发出来。
但它也非常复杂。岩浆房可能含有炽热的液态岩石，其中一些温度高达华氏数千度，但它也可能含有一些固体物质。有较热的部分和较冷的部分，不同的矿物在不同的温度下熔化，还有不同的气体也可能导致压力积聚。
所有这些东西都可能以不同的方式翻滚和移动，有时会向上爆炸成喷发。所以我们把它们画成红色的气球。它们不是。它们超级复杂。但这是一件很难表达的事情。但这确实是挑战，对吧？为了更好地预测火山，研究人员需要找到一种方法来更好地表示这些岩浆房。
为此，他们需要做与气象学家所做的事情等效的火山活动：收集大量数据并整理所有物理学原理。但由于岩浆房非常深而且非常热，火山学家不能像飓风一样飞入其中，对吧？他们已经尽最大努力从地表向上进行测量，例如对地球进行 X 光检查。
但这不是直接的信息。你知道，我们没有剖面图，就像玻璃底的火山，你可以直接看进去，然后说，哦，好吧，这就是正在发生的事情。啊，好吧。但在休息之后，如果你可以通过直接钻入火山的中心来制造一个玻璃底的火山会怎么样？节目的支持来自 NetSuite。如果你经营一家小型企业，你需要记住很多事情。
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一个故事。一个故事。好吧，这是一种说法。约翰·艾歇尔伯格讲述的故事始于一次事故。在 21 世纪初，一些科学家与一些电力公司合作，在冰岛一座火山附近的岩石中钻探。
当他们意外地钻入岩浆房时。是的，这对每个人来说都是一个巨大的冲击。你可能会认为这将是一个巨大的、戏剧性的问题。哦，它会喷发的。它会摧毁一切。但与其说是炽热的岩石从他们的洞里射出来，以及火的爆炸，不如说是岩浆基本上爬到洞里的一小段距离，然后冷却成一块黑色的黑曜石玻璃。
当约翰听说这件事以及世界其他地方发生的另外几起类似事故时，他想，“我要对此做些什么？我该如何参与其中？”因为关于约翰的事情是，他已经研究火山一段时间了。哦，我的上帝，如果你从我的博士学位开始计算，那就是五十年了。
在过去的几十年里，他变得有点痴迷于这个问题，即火山的深处到底发生了什么。他认为了解更多信息可以帮助人们更好地预测，也可能让人们利用火山进行地热发电。但他不能自己钻入岩浆房进行调查，因为人们不知道如果你钻入岩浆房会发生什么。
直到这些钻探事故。这对约翰来说是个好消息。是的，鉴于我的痴迷，我对此非常兴奋。正如约翰回忆的那样，他最终遇到了冰岛一家与钻探相关的电力公司的某个人。这个人说，电力公司愿意让约翰来该地区进行一些研究。我想，哦，好吧，所以……
我开始召集来自世界各地的朋友。我们 50 或 60 个人在一起度过了大部分时间，一起讨论如果我们这样做，我们可以学到什么？如果我们再次钻入岩浆，我们可以学到什么？扬·拉瓦利是慕尼黑大学的火山学家。他被邀请参加 2014 年的第一次聚会。
这次聚会是梦想的开始。一个岩浆在我脑海中跳舞的梦想。第一个国际岩浆观测站。这个梦想的地点是冰岛的一个火山点，叫做格拉夫拉。这是一片相当荒凉的土地。它很漂亮。地面冒出很多蒸汽。那里有一个美丽的湖泊，是天蓝色的。它是一种令人惊叹的颜色，当阳光照射时，它会反射阳光。
而且是一种纯净的颜色。它很漂亮。更重要的是，他们合作的冰岛电力公司已经收集了大量关于这个火山系统的数据，这意味着它拥有大量信息以及团队可以利用的大量基础设施。所以这是做这件事的正确地方。好吧，这到底是什么？扬、约翰和他们的各种合作者试图获得资助的岩浆观测站的初步计划是
很简单。他们想再次尝试钻入岩浆房，但这次他们想故意这样做。我们将如何做到这一点是，首先，我们将在地表安装一个钻机，然后开始钻探。随着他们越来越深，地面会越来越热。所以他们会在那里泵入大量液体，以将温度降低很多。
他们的钻探将在前方的岩石中产生裂缝，液体将涌入这些裂缝，进一步降低温度。当他们钻探得足够深以撞击岩浆房本身时，液体也会将一些熔融岩浆冷却下来。它会淬火，并会玻璃化成玻璃。
然后，他们将在熔融岩浆房的边缘得到一块深黑色的玻璃，就像一块黑曜石。然后，研究人员将在保持其冷却的同时雕刻这块玻璃，从而基本上形成这个空腔。一旦制造出这个玻璃腔，他们就会将一堆测量设备放入其中。所以扬在他的实验室里使用工具，这些工具是由与我们放入喷气发动机等东西中相同的重型材料制成的。
可以在非常高的温度下运行的东西。在 1000 甚至 1500 摄氏度下。所以他们会使用这样的工具，测量实时温度和压力的东西，并将它们放入他们的口袋中。然后他们将停止冷却东西，停止泵入冷却液。
这意味着，周围熔融岩石的热量将非常缓慢地再次开始加热玻璃腔。玻璃将慢慢地重新变成熔化的岩浆。然后它将通过围绕它们流动来吞噬所有仪器。岩浆需要一段时间才能完全熔化并与周围的岩浆混合，使其成为正常的自我。但是，希望……
这些研究人员将拥有他们的观测站，如果你允许使用黑暗的熔融玻璃的话，那就是他们的一种玻璃底火山。观察那个玻璃底火山最终将为他们提供关于活跃岩浆房中正在发生的事情的实时、直接的更新。为了获得真正良好的科学信息，你必须耐心等待。
这里的想法是拥有像我们在其他科学领域一样拥有的国际基础设施，例如粒子加速器、望远镜阵列或太空任务。大型科学，昂贵的科学，小型团体无法完成。
如果他们开展这项大型科学研究，它可以帮助他们理解火山的基本物理学原理。它可以帮助人们更好地预测喷发。它还可以潜在地让他们探索一种新的能源。它甚至可能导致他们尚未想象的事情。我认为我们无法真正完全理解它将如何改变事物，但我认为这将是一场革命。毫无疑问。即使迈克·波兰德根本没有直接参与这个项目，
也对它的潜力非常热情。我很高兴听到他们能想出什么。你知道，每当你尝试这些事情时，你都会学到东西。而且通常情况下，这并不是你所期望的。这可能不是你进入那里时认为自己会学到的东西。所以，是的，无论如何，你进入岩浆房，你都会学到一些东西。♪♪
如果你想阅读更多关于岩浆观测站梦想的信息，请查看 KRAFLA 岩浆试验台（也称为 KMT）的网站。我们还将在成绩单中链接到它。你还可以通过查看迈克·波兰德的论文《部分多云，可能会有熔岩流》来了解更多关于火山预测的信息。
本集由我，伯德·平克顿报道和制作。它由梅雷迪思·霍德诺特和豪尔赫·贾斯特编辑。梅雷迪思还负责该节目。诺姆·哈森费尔德为本集创作了音乐。克里斯蒂安·阿亚拉进行了混音和声音设计。梅丽莎·希尔斯检查了我们的事实，因为她是一位英雄和女王。梅丽莎，不要检查那个事实。
朱莉娅·隆戈里亚的事实是蟾蜍不会引起疣。我一直、一直、一直感谢布莱恩·雷斯尼克共同创作了这个节目。本周还要特别感谢马特·哈尼抽出时间。
如果你对火山或我们应该报道的其他很酷的事情有想法，请写信到 Vox.com 的 unexplainable。我说你的邮件让我的每一天都变得美好，我是认真的。如果你想支持该节目并帮助我们继续制作它，请加入我们的会员计划。网址是 Vox.com/members。你也可以通过留下不错的评价或评论，或者只是告诉生活中的人收听来支持我们。
在我离开之前，我想特别感谢写信告诉我们该节目让他们想将来成为生物学家的听众。因为我们的整个团队都在为你以及其他任何正在收听的未来的科学家加油。无法解释的是 Vox Media Podcast Network 的一部分。我们下周再见。