行星上的生命前景不仅取决于它在哪里形成还取决于如何形成(24)

虽然汤加火山爆发的威力很大，但时间很短，而去年西班牙加那利岛拉帕尔马的 Cumbre Vieja 火山爆发的爆炸性较小，但持续了近三个月。
虽然不同，但最近的这两次喷发都提醒人们，大自然的破坏力有多大。更好地了解发生在我们脚下深处的自然过程，可能会使预测火山爆发的可能性更近一步。
这是欧空局科学为社会服务3D地球项目的目标之一，在该项目中，一个国际地质科学家小组联合开发了一个最先进的岩石圈全球模型，岩石圈是一个描述地球脆性地壳、上层地幔的顶部部分和下至400公里深处的岩石圈下层地幔的术语。该模型结合了不同的卫星数据，如来自欧空局GOCE的重力数据，以及原地观测，主要是地震断层成像。
在他们显示地球上层地幔的温度差异或热结构的模型中，研究人员可以看到，这些火山将在某个时候爆发。然而，预测这到底什么时候会发生，则比较困难。
马德里康普顿斯大学的Javier Fullea说：“我们的WINTERC-G模型，使用原地断层扫描和GOCE卫星重力数据，显示了亚速尔群岛羽流的一个分支。从地表到400公里深处，在上层地幔的底部都可以看到它。该羽流向东南方向流向马德拉和加那利群岛，围绕着北大西洋非洲边缘下面的冷地幔。”
“在全球范围内，我们看到Hunga Tonga火山位于后弧盆地中，由汤加板块的俯冲形成。后弧火山与冷板块被地幔融化有关，因为板块向下滑入地幔。”
来自英国剑桥大学的Sergei Lebedev补充说：“从这样的模型和地震断层扫描中，我们看到结构从加那利群岛下面很深的地方上升。这些异常反映了上升到地球表面的热物质，被称为热点或羽流，是地表火山的一个持续来源。”
“ Hunga Tonga-Hunga Ha‘apai 火山的起源是不同的。它是Tonga–Kermadec弧的一部分，太平洋构造板块的边缘俯冲到澳大利亚板块之下。在这里，我们的成像显示了在俯冲的太平洋板块上方的水化、部分熔化的岩石层，它为弧形火山提供了能量。”
但是，这些热异常是从哪里来的?答案就在更深的地方，在大约2800公里的深度，并且与地核-地幔边界的结构有关：大-低剪切波速度区(LLSVPs)。这些突出的大陆大小的结构似乎对地表的行为方式有很大的影响。
挪威地球演化动力学中心的Clint Conrad说：“地幔中的流动(对流单元驱动板块构造)与主要羽流位置之间存在着联系。沿着地心-地幔边界的流动将羽流物质推向LLSVPs，形成羽流。在模型中，这种流动是由围绕两个LLSVPs的下沉板块驱动的。例如，加那利群岛位于非洲LLSVP的边缘之上。”