

近两千年来,维苏威火山的喷发一直警示着我们,大自然具有毁灭性的力量。庞贝和赫库兰尼姆的居民们无助地被火山灾难吞噬,被滚烫的火山灰雪崩砸中,窒息而亡,身体却被几百年后的时光保存了下来,成为一座令人难忘的地下墓穴。至少,我们一直以来都这么认为。事实证明,许多人的死法可能比我们想象的还要惨烈。
在上个月底发表在《公共科学图书馆·综合》杂志上的研究中,来自意大利那不勒斯的 शोधकर्ताओं(研究人员)发现,维苏威火山的部分遇难者很可能死于快速移动的熔岩流,这些熔岩流向下方的城镇倾泻而下,产生了足够高的温度,瞬间蒸发了体液,并导致头颅爆炸。这是一种你所能想象到的最恐怖的死法,也颠覆了公元79年喷发时,毒气和厚厚的火山灰块是导致居民窒息死亡的主要原因的说法。
“这类实地和实验室研究非常重要,不仅在于重建罗马时期居民的历史和生物学面貌,还在于它们提供了评估人口稠密地区火山风险的基础信息,”意大利那不勒斯费德里科二世大学医院的科学家、新研究的首席作者Pier Paolo Petrone表示。
维苏威火山的喷发持续了两天多,对于附近的居民来说是一场彻头彻尾的灾难。其威力比二战末期投掷在广岛和长崎的两颗原子弹加起来还要大十万倍。这次事件始于火山灰覆盖下方城镇,随后是火山碎屑流(熔融的气体和岩石)的涌出。
这项新研究基于对来自约300名喷发遇难者的100多具骨骼遗骸的分析。这些人试图通过躲藏在赫库兰尼姆海滨的船屋里来躲避火山喷发的最大威胁。赫库兰尼姆距离庞贝11英里。不幸的是,这些人被巨大的火山碎屑流浪潮淹没,该浪潮散发着400至900华氏度(约204至482摄氏度)的高温,以近180英里/小时(约290公里/小时)的速度席卷了现场。
但导致维苏威遇难者死亡的并非火山碎屑流本身——而是高温导致血液沸腾。Petrone和他的同事在一些骨骼上发现了无法解释的红色和黑色残留物。光谱分析显示,这些实际上是高浓度的铁,是由沸腾的体液(如血液)产生的。这种反应产生的蒸汽足以对软组织和骨骼施加过大的压力,甚至产生足够的力将头颅炸开。这些遗骸的照片显示,头骨上有破裂的痕迹,碎片从表面炸飞,这与此类损伤一致。
这看起来很可怕,但至少我们知道遇难者的死亡是迅速的。遗骸的位置表明,人们遭受痛苦或采取自我保护行动的时间窗口相对很短。
这并非科学家首次研究公元79年火山喷发中人们死亡方式的替代解释。意大利国家地球物理和火山研究所的火山学家Giuseppe Mastrolorenzo(未参与此项研究)强调,关于“高温致死”的假设,其第一个重要论断是在2001年发表在《自然》杂志上的一篇论文中,他和Petrone都曾参与其中。在一篇2010年的后续研究中,两人也曾合作,该研究显示证据表明,火山碎屑流产生的极端高温也可能通过热休克,在瞬间杀死庞贝居民。
Petrone表示,尽管庞贝和赫库兰尼姆经历了相同的高温火山碎屑流,但“由于距离维苏威火山的远近不同,遇难者遗体死后的情况也不同。”赫库兰尼姆距离更近,使得高温瞬间蒸发了体液,而到达距离较远的庞贝的高温虽然足以致死,但未必能蒸发血液和肉体。
虽然Mastrolorenzo认为这项研究很重要,但他对最新的《公共科学图书馆·综合》论文的分析严谨性提出了一些疑问,指出蒸发血液的证据“并非受害者暴露于高温的确凿证明”。死因可能完全是其他原因,观察到的高温对血液和组织的影响可能是由火山碎屑流的事后影响产生的。“血液并不是这个过程的最佳指示物,”他说。Mastrolorenzo还补充说,即使结果经得起推敲,它们也未能阐明高温迫使人体在死亡前看似“冻结”的具体机制,而这可能是一个有用的后续研究方向。
尽管如此,两位研究人员都认为,这项研究的意义不仅限于更深入地了解公元79年的火山喷发,还可以用于评估那不勒斯大都会区和维苏威火山附近城镇的火山风险,这些地区居住着约300万人。
Mastrolorenzo对人们开始认真对待火山碎屑流的威胁感到鼓舞。“我们知道,主要死因是高温——而不是机械冲击或窒息。”然而,“就那不勒斯而言,并没有针对维苏威火山喷发的撤离计划。”尽管这座火山已经平静了73年,但它仍然活跃,这意味着我们随时可能看到火山活动酝酿,甚至可能发生类似公元79年喷发的事件。尽管在如何解释这些发现的最佳方法上存在分歧,Mastrolorenzo希望这类研究结果能促使那不勒斯及其他地区的民政官员纠正现有应对新喷发的“不足”程序。毕竟,血液沸腾和头颅炸裂似乎是超越政治的问题。