一座因其发光的熔岩湖而闻名的火山，隐藏着地下岩浆的复杂系统。宾州州立大学的科学家发现尼加拉瓜活火山马萨亚火山下有两个以前未被识别的岩浆源，提出了关于熔融岩石如何在地表下移动的新问题。此发现尤为重要，因为大约200万人生活在该火山13英里范围内，该地区还是一个热门的旅游目的地。了解其地下活动有助于科学家识别未来喷发的警告信号，更好地保护附近社区。通过六年的卫星观测，研究人员追踪了马萨亚周围地面的微妙变化。他们发现火山的一个部分起初下沉，然后开始上升，这可能表明新的岩浆正进入一个深层储藏室。同时，它的活跃圣地亚哥火山口和熔岩湖周围的地面持续下沉，表明一个较浅的岩浆储藏室的行为不同。这项研究的结果发表在《地球物理研究快报》中，揭示了火山下的岩浆系统可能比以前理解的要复杂得多。“这些观察帮助科学家更好地理解岩浆在马萨亚下方的移动方式，并可能改善未来的监测和喷发预测，” 该研究的主要作者莉齐·约翰逊说，她在5月份获得了宾州州立大学的地球科学学士学位。马萨亚火山为何受到密切监测位于尼加拉瓜首都马那瓜附近，马萨亚是一座结构复杂的火山，拥有多个重叠的火山口和火山塌陷坑。火山塌陷坑是地下室岩浆被移除后，地面崩塌形成的大凹陷。尽管科学家们研究马萨亚多年，但岩浆通过其地下储藏室和通道的运动仍然不甚明了。这些系统会随时间变化，使得很难确定火山下究竟发生了什么。“全面了解马萨亚的火山活动及相关危害至关重要，因为大约200万人居住在马萨亚附近，而火山塌陷坑是国家公园和受欢迎的旅游胜地，”约翰逊说。“尽管马萨亚上次在1772年产生了重大熔岩流，其持续的气体排放常常会产生危险的高浓度二氧化硫火山气。” 二氧化硫是一种潜在有害的火山气体，当岩浆接近或停留在地表时释放出来。即使没有重大喷发，浓度升高也会对游客和周围社区造成危险。年轻的金哲洙（Young Cheol Kim）在宾州州立大学完成博士学位，他解释说，持续监测火山对区分正常活动与可能暗示火山危害增加的变化至关重要。“进行持续监测让我们了解基线活动，并识别事物是否在改变，”他说，并解释道某些火山行为的变化可能表明活动加剧或可能的喷发。“如果需要发出警告，我们可以及时做到这一点。” 卫星揭示火山下的隐秘运动为了研究马萨亚的地下活动，研究人员分析了由哨兵-1号卫星收集的测量数据，该卫星每12天左右观察一次火山。研究小组使用了一种叫做干涉合成孔径雷达（InSAR）的技术，能够检测地球表面高度的极小变化。通过比较在不同时间拍摄的卫星测量，科学家们可以确定地面上升或下沉的区域。这种技术结合了两种重要的能力。合成孔径雷达向地球表面发送微波信号，使得卫星即使在云层遮挡的情况下也能收集到测量数据。干涉法比较返回的雷达信号，以检测卫星与地面之间的距离变化。这在热带地区尤其有价值，因为频繁的云层覆盖可能使得传统卫星影像可靠性下降。“云穿透对火山来说很重要，因为许多火山，如马萨亚，位于热带地区，常常有云层遮挡，”金哲洙解释道。“当我们查看多年来所有不同的卫星图像时，我们可以看到卫星与地面之间的距离变化，哪里在上升或下沉。”通过观察这些微妙的运动，研究人员能够研究发生在地表之下的过程，而不直接观察岩浆本身。两个岩浆储藏室表现不同卫星测量揭示了2018年至2024年间的一个有趣模式。在研究的第一部分，马萨亚火山的火山口内逐渐下沉，意味着它向下移动。