2018年5月，灾难性的基拉韦厄火山喷发震撼了夏威夷。在接下来的几个月里，喷发摧毁了700多栋房屋，火山喷出大量火山灰和熔岩，数万次地震撼动了火山口。喷发和熔岩也极大地重塑了火山口的地貌，因为基拉韦厄火山的破火山口——喷发过程中岩浆房排空后形成的坑——塌陷。
一些科学家现在认为，这次喷发可能有一个不同寻常的触发因素——一种类似于弹射火箭玩具的机制。这项研究结果发表在5月27日《自然·地球科学》杂志上，可能有助于解释大气羽流是如何形成的，并能更好地规划火山活动。
该研究的合著者、斯坦福大学地球物理学家乔希·克罗齐尔告诉《Popular Science》：“当这些爆炸在2018年开始时，我是一名研究基拉韦厄火山地震活动的研究生。”“从灾害和科学的角度来看，这座火山上正在发生一些重要的事情，这是显而易见的。”
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克罗齐尔和其他监测火山的人员看到一些迹象和模型表明，以往的基拉韦厄火山活动可能不适用于这种情况。爆炸性喷发通常有两种驱动方式：上升的熔岩——岩浆——到达地表并变成熔岩，或地下水被岩浆加热膨胀产生的蒸汽。然而，地质学家已经确定，2018年5月基拉韦厄火山有12次喷发无法用这些常规机制来解释。
在这项研究中，研究小组假设，类似于弹射火箭玩具的动作发生在地下。这种STEM玩具于1993年获得专利，有一个充气的塑料腔，踩踏时会把玩具火箭弹射到空中。据克罗齐尔介绍，这个对儿童友好的类比归功于美国地质调查局的戴夫·雪莱和该研究的合著者韦斯·泰伦。
该团队利用地球物理和大气数据确定了岩浆房中的压力变化，并使用3D模型模拟了喷发羽流的上升过程。这些模型表明，2018年5月发生了岩浆房的塌陷。塌陷随后增加了岩腔中积聚气体的压力。这种气体压力堆积导致了爆炸性喷发，类似于踩踏弹射火箭玩具时的触发方式。
克罗齐尔说：“令人惊讶的是，爆炸性喷发可以完全由塌陷驱动的累积气体和碎片增压产生，而不是[更典型的]岩浆-蒸汽（即岩浆驱动到气体驱动）活动。”“这提醒我们火山活动的复杂性和多样性。”
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该团队认为，这种类似弹射火箭的机制可能并非2018年基拉韦厄火山喷发的独有现象。它也可能作用于其他塌陷喷发，包括一个世纪前基拉韦厄火山的另一次喷发。这项研究可能有助于进一步解释在这种塌陷驱动的喷发中，热气和岩石碎屑的大气羽流是如何形成的。更深入地了解这些羽流形成的动力学，也有助于提高对喷发危险和风险的预测。
克罗齐尔说：“有时，在许多大规模火山喷发中形成的塌陷破火山口，会创造出令人印象深刻的地形特征，它们可能被视为形成它们的喷发副产品。”“然而，基拉韦厄火山和其他近期喷发的火山表明，破火山口的塌陷在驱动喷发活动中可以发挥至关重要的作用。”
