13.01.2014 | Наука

Геологи определили природу мощнейших вулканических извержений

Команда учёных, состоящая из специалистов из университетов Женевы, Бристоля и Савойи, научилась с рекордной точностью определять частоту и величину вулканических извержений.

Геологи провели 1,2 миллиона сеансов компьютерного моделирования для исследования природы взрывов вулканов различных размеров.

В рамках эксперимента использовалось численное моделирование и применялись статистические методики для выявления обстоятельств, контролирующих частоту вулканической активности и количества выбрасываемой магмы.

Мощность и частота извержений, как показали результаты работы, зависит от размеров вулканов. Небольшие и частые взрывы, к примеру, вызваны так называемым природным процессом накопления магмы, в ходе которого давление в магматических камерах достигает критической точки.

Тем не менее, новое исследование показывает, что более крупные и менее частые извержения вызваны другим феноменом, называемым плавучестью магмы. Неплотная магма медленно и постепенно скапливается под вулканом, что впоследствии приводит к мощному взрыву. Как пишут авторы исследования в пресс-релизе университета Бристоля, им впервые удалось выявить физическую взаимосвязь между частотой и масштабом вулканического извержения.

"По нашим оценкам, магматический очаг может содержать не более 35 кубических километров эруптивный магмы. Из них около 10% выходит на поверхность при извержении, а значит, супервулканы способны выбросить до 3,5 тысяч кубических километров магмы. Небольшие вулканы же скапливают перед извержением около 500 кубических километров магмы", — объясняет исследователь Лука Карикки (Luca Caricchi) из Женевского университета, чья статья вышла в журнале Nature Geoscience.

Вулканические извержения могут быть относительно частыми, но их объём, как известно, трудно предсказать. Например, итальянский вулкан Стромболи выбрасывает магму каждые десять минут и у него уходит два дня на то, чтобы заполнить олимпийский бассейн. Тем не менее, в ходе последнего суперизвержения этого вулкана, которое произошло более 70 тысяч лет назад, было выброшено достаточно магмы, чтобы заполнить миллиард таких бассейнов.

Но куда больший интерес для геологов всего мира представляет другой супервулкан — знаменитая впадина в Национальном парке Йеллоустон. Если верить учёным-пессимистам, то мощный взрыв, эквивалентный разрушительному действию тысячи атомных бомб, способен стереть полмира с лица Земли, уничтожить многие виды животных и убить большую часть людей на нашей планете. Конечно же, исследователи прикладывают все усилия, чтобы этого не допустить.

"Мы попытались определить объём магматического очага Йеллоустонского вулкана, а также выявить все факторы, которые способствуют его разрастанию. В силу того, что этот супервулкан находится в точке растяжения литосферы, стенки его магматических камер могут со временем растягиваться и истощаться, а сами камеры будут увеличиваться в размерах. Из-за этого магма будет почти беспрепятственно подниматься к поверхности вулкана", — поясняет соавтор работы Роберт Смит (Robert Smith), главный сейсмолог Йеллоустонской вулканической обсерватории.

Дело в том, что мощность выброса магмы к поверхности вулкана, примерно равна той, с которой воздушный шарик выходит со дна к поверхности бассейна. При такой скорости и давлении достаточно лишь небольшого истощения стенок, чтобы произошёл взрыв. Данные GPS-станций, контролирующих активность Йеллоустонского вулкана, показали, что степень растяжения литосферы составляет от 3,5 до 4 миллиметров в год, то есть за миллион лет магматическая камера супервулкана увеличилась в среднем на 3,5-4 километра и настолько же истощились её стенки.

Моделирования, проведённые Карикки, Смитом и их коллегами, в первую очередь направлены на попытку предсказать момент и мощность извержения одного из нескольких десятков земных супервулканов. Статистически Йеллоустонский вулкан извергается каждые 600-700 тысяч лет. Последний мощный взрыв наблюдался как раз 640 тысяч лет назад.

Вести.Ru

Фотогармошка 300х250
Аккерманская крепость
Адвокат