世界上最大的火山隐藏在海洋之下

本文刊登于《Discover》杂志2022年1月/2月号，标题为《火山的顶端》。成为订阅者以无限制地访问我们的存档。

在太平洋中部，距檀香山西北约600英里处，有两座小尖峰露出海面。对于观察者来说，这5英亩的岩石被称为普哈霍努 (Pūhāhonu)，可能显得微不足道，除了作为疲惫海鸟的着陆点。但它们的存在暗示着水面之下存在着更巨大的东西：如今许多专家称之为地球上最大的单一火山。

对帕帕哈瑙莫夸基亚海洋国家保护区 (Papahānaumokuākea Marine National Monument) 的新海底测绘揭示了普哈霍努 (Pūhāhonu) 的完整大小。夏威夷大学马诺阿分校的火山学家 Michael Garcia 和他的同事发现，根据2020年发表在《地球与行星科学通讯》(Earth & Planetary Science Letters) 上的一项研究，这座大部分淹没在水下的火山包含至少35立方英里的岩石。这大约是此前地球上最大盾状火山纪录保持者夏威夷的莫纳罗亚火山 (Mauna Loa) 体积的两倍。在其最宽处，意为“浮出水面换气的海龟”的普哈霍努 (Pūhāhonu) 跨度长达惊人的170英里。

这座早已停止活动的火山位于夏威夷-皇帝链 (Hawaiian-Emperor Chain) 上，这是一串超过120座火山的链条，横跨太平洋超过3700英里。像普哈霍努 (Pūhāhonu) 和莫纳罗亚火山 (Mauna Loa) 这样巨大而宽阔的火山会产生炙热的玄武岩熔岩流。通常，这些熔岩的喷发温度约为2100华氏度。但通过检查普哈霍努 (Pūhāhonu) 喷出的矿物质，Garcia 发现其熔岩的温度接近3000华氏度。这将使这座火山的熔岩成为过去6500万年来地球上喷发温度最高的熔岩。

为这座火山供能的地幔柱中的一个波浪可能促成了普哈霍努 (Pūhāhonu) 的巨大尺寸和极端温度。在我们脚下近2000英里处，炙热的物质从地幔与地核的边界上升，并在接近地表时融化。研究作者提出，大约1200万年前到达地表的这个地幔柱中的一股更热的物质融化了更多的地幔，产生了更多——也更热——的熔岩。这些通过测量普哈霍努 (Pūhāhonu) 的尺寸和成分记录下来的来自夏威夷地幔柱的脉冲，可能为我们了解地球内部冷却时地核边界处正在发生的事情提供了重要线索。