月球上的煙火秀（Moon）

月球上的煙火秀（Moon）
台北市立建國高級中學地球科學科蔡哲銘老師

一般人若有機會觀看到火山岩漿噴發的景象時，總是不禁為此壯觀的景象所吸引，驚嘆大自然造物力量的神奇。而這樣炫麗又精采的「煙火秀」可能不是地球獨門表演，根據「自然」期刊的報導，在三、四十億年前月球表面並不像現在一樣死氣沉沉，而是上演著跟地球相比絲毫不遜色的「煙火秀」－火山岩漿噴發。

地球上的火山爆發時除了噴發出溫度高達上千度的岩漿外，往往也伴隨大量氣體的釋放以及固態的噴發物質。岩漿是地球內部產生的高溫熔融流體，因為地球內部營力的作用，會順著地殼的弱點噴發至地表，冷卻後即凝固形成熔岩覆蓋於地表。而岩漿中的氣體原先與岩漿一起被地表的岩層所覆蓋，當內部的壓力累積大到足以衝破岩層讓火山口開裂之後，氣體即伴隨岩漿發泡向外逸出。這些噴發出來的氣體主要是水氣及二氧化碳為主，其餘還有少量的二氧化硫、氮氣、氫氣、氯氣等氣體。以夏威夷的火山為例，其噴發的氣體中水氣含量約占71％、二氧化碳含量約占14％。當岩漿與氣體從岩層內部高壓的環境向外噴出，就會形成「岩漿噴泉」的景象，岩漿上衝的高度可達數十公尺，之後再由於地球重力的吸引返回地球表面。場面十分壯觀，宛如一場大規模的煙火秀。

藉著研究從月球上蒐集的岩石標本，來自義大利布朗大學的學者Malcolm Rutherford發現：儘管月球表面的重力大小約只有地球表面重力的，月球岩漿的成分與黏滯力也跟地球岩漿不盡相同，三、四十億年前岩漿噴泉一樣從月球表面壯麗的噴發。研究人員也從分析月球表面下深度八公里的岩漿中石墨的氧化作用了解，月球表面噴發的氣體成分是以一氧化碳為主，而不似地表的氣體以二氧化碳為主。他們藉由重新模擬月球岩漿與氣體上升的條件，發現當時岩漿噴出月表的速度跟現今岩漿噴出地表的速度大致相同，而釋放出來的氣體體積大小也十分類似。

現在我們知道，所謂高空煙火秀可能不能稱做新奇時尚的現代表演。因為在三、四十億年前，當一輪明月高掛天空時，盛大的「高空煙火秀」就已經在月球表面上開演了，只是當時──應該沒有人當觀眾。