靠近阿拉斯加的顶端岛屿的长尾,一条横跨北太平洋通往亚洲的虚线,那里有一只巨大的蜘蛛在等待。这种生物由火和熔岩组成,坐在冰和冰冻熔岩织成的网的中心,它的心脏因自身的热量而呈血红色。

这不是幻想小说中的场景。这是一颗卫星在阿拉斯加大锡特金火山上空拍摄的图像,这座火山高出海浪5700多英尺。这座火山占据了同名岛屿的一半面积,它是阿拉斯加海洋国家野生动物保护区的一部分。虽然自20世纪70年代中期以来,大锡特金火山就没有大喷发过,但自2016年以来,它一直在断断续续地喷发。2021年5月25日,一次小型喷发持续了几分钟,最初的爆炸声在30英里外都能听到。从那时起,这座火山就一直在咕咕作响。增加的地震活动和偶尔喷出的火山灰、蒸汽或熔岩为它赢得了“火山”的称号橙色或红色的日常状态这两个最高警戒级别已经持续了近一年。

上图是本月早些时候拍摄的,显示了两条熔岩河从火山口蜿蜒而下,沿着雪覆盖的西南一侧流淌。如果火和冻结的水相遇看起来有点奇怪,那是因为熔岩和冰相遇时会发生一些有趣的事情。虽然后果可能是灾难性的,例如,在适当的情况下,一座被冰覆盖的火山的爆发可能引发毁灭性的jokulhlaup这是一场与冰岛冰下火山最密切相关的大洪水——更典型的相互作用是,嗯,吹玻璃。

2014年,从邻近的阿达克岛(Adak Island)可以看到地平线上的西特金火山(Great Sitkin),当时火山还没有重新活跃起来。
2014年,从邻近的阿达克岛(Adak Island)可以看到地平线上的西特金火山(Great Sitkin),当时火山还没有重新活跃起来。Paxson Woelber, CC BY 2.0/Flickr

一个2013地质,研究人员描述了几种不同情况下熔岩遇到冰时发生的情况,产生了各种各样的结果。在雪城大学熔岩项目的实验中,熔融的粘性物质有时会在用于测试的冰块中发现裂缝或其他缺陷,并会在任何可能的地方向下和向前流动。

在其他实验中,当熔岩撞到坚硬无裂纹的冰面时,起初它移动得很快,边走边融化,但很快就被证明是它自己最大的敌人。熔岩只是沉入了它所创造的洼地,它的前进被经受住了最初融化的悬崖般的冰屏障所阻止。在实验室之外,这种熔岩和冰的对决,基本上是冰赢了,结果是冰缘熔岩流.在冰最终融化后,在熔岩冷却很久之后,留下的是一堵厚而钝的岩石墙,称为熔岩坝。

然而,科学家们发现,无论表面条件或其他因素如何,熔岩和冰的相互作用总是会产生熔岩气泡。当熔岩接触时,冰直接变成蒸汽,从熔岩中冒出来。当它们到达气流的表面并遇到寒冷的空气时,气泡迅速冷却,形成大量的黑曜石薄壁球体,这是一种天然玻璃。研究小组报告说:“所有气流都冷却到基本上没有晶体的玻璃。”

2013年《地质学》论文的主要作者火山学家本·爱德华兹(Ben Edwards)的视频剧照显示,当熔岩穿过冰面时,气泡上升到熔岩表面。气泡冷却后形成美丽但脆弱的黑曜石圆顶。
火山学家本·爱德华兹的视频剧照,他是2013年研究报告的主要作者地质纸,显示气泡上升到熔岩表面,当它穿过冰层。气泡冷却后形成美丽但脆弱的黑曜石圆顶。本·爱德华兹/ YouTube

这一过程类似于玻璃吹制,将空气有条不紊地引入熔融材料中以形成所需的形状,然后迅速冷却以保持其形状。可惜的是,当熔岩遇到冰时形成的球形黑曜石并没有保存得那么好。它们坐落在流动的熔岩河之上,受到风和降水的冲击,很容易破碎。它们最终变成了灰黑色的雪地,尽管炽热的熔岩继续在它们下面流动。

这就是为什么在上面的卫星图像中,活跃的熔岩河流看起来相对无趣,只有两条脏雪的痕迹,它们远离了火山蜘蛛状的中心。大西特金火山持续动荡的唯一迹象是中央喷口的熔融辉光,在熔岩前进的最尖端,它还没有被自己制造的碎玻璃覆盖。