Магматическая бомба замедленного действия
«Горячее магматическое тело», скрывающееся под Йеллоустонским гигантом, уже не раз прорывалось на поверхность, вызывая в далеком прошлом катастрофические извержения. Текущие измерения вулканологов показывают, что магма уже заполнила практически все подземные пустоты и неуклонно стремиться на поверхность. Пока еще никто не рискует предсказать точную дату извержения, но близость катаклизма чувствуется в участившихся выбросах пара и газа. Например, Геологическая служба США (USGS) делает очень осторожные оценки для пробуждения Йеллоустонского супервулкана, которое должно состояться в ближайшие 90 тысяч лет.
Супервулканы скрывают под собой гигантские подземные полости, непрерывно заполняющиеся поступающей из глубин магмой. Возникающее давление в конце концов выбивает «пробку» из жерла и вызывает извержение. Его мощность может в десятки тысяч раз превышать любое из известных современных вулканических извержений. На поверхности Земли супервулканы можно найти по гигантским кратерам – «кальдерам», оставшимся после проседания магматического очага.
Сегодня о древнем взрыве Йеллоустонского супервулкана напоминает громадная воронка размерами 55 на 72 километров, а его магматическая камера находиться на 8-километровой глубине. Извержение проходило как минимум трижды: около 2 миллионов, 1,2 миллиона и 600 тысяч лет назад. В результате последнего катаклизма в атмосферу попало более тысячи кубических километров газа, пепла и пыли. И это при том, что самые катастрофичные в истории человечества извержения вулканов Тамбора и Кракатау выбросили в 1815 и 1883 годах соответственно 50 и 10 кубических километров вещества.
По кварцевым следам
Известный исследователь супервулканов Гильерме Гуальда (США) пришел к тревожным выводам, исследуя породы в жерлах наиболее известных супервулканов –. калифорнийского Бишоп Туф, взорвавшегося 760 тысяч лет назад, новозеландского Орануи, проснувшегося 27 тысячелетий назад, и его соседей, близнецов Охакури-Мамаку, извергнувшихся 240 тысячелетий назад.
Профессор Гуальда считает, что в последнее время скорость заполнения пористой каменной губки магматических камер свежим горячим расплавом из земных глубин постоянно возрастает. Чем она выше, тем быстрее произойдет извержение. Группа геофизиков Гульда пытается оценить готовность вулкана к извержению, исследуя вместе с геохимиками состав кристаллов кварца, возникающих в магматической камере непосредственно перед катаклизмом. При этом особое внимание обращается не только на химсостав кристаллов, но и на их содержание в виде капелек застывшей магмы. Форма этих капель зависит от того, как долго кристаллы находились внутри раскаленной магмы. Плавая в расплаве, эти включения разъедают внутренности кристаллов и меняют форму, заполняя внутрикристаллические поры.
По словам исследователей, это связано с тем, что данные вещества распространяются по расплаву пород в магматической камере под жерлом вулкана при помощи диффузии – медленного движения атомов в жидкости из зон высокой концентрации в участки с низким содержанием. Как правило, инородные элементы проникают в толщу магмы очень медленно, – к примеру, атомы магния преодолевают лишь 10 микрометров (миллионных долей метра) за год.
Эта особенность химического состава кристаллов в вулканических горных породах позволяет определять время и место появления новой порции магмы в «бассейне» под жерлом вулкана, которая обычно и является причиной катастрофических извержений супервулканов.
Чтобы оценить время «созревания» вулкана, геологи рассмотрели в рентгеновской камере содержание сотен кристаллов кварца, найденных в окрестностях супервулканов. Оказалось, что время приготовления «магматического супа» не превышает полтысячелетия, что очень мало по геологическим меркам. Все это подчеркивает крайнюю необходимость пристального наблюдения за спящими супервулканами, ведь, судя по всему, на подготовку к их извержению у человечества будет очень мало времени.
Апокалипсис бронзового века
В случае извержения Йеллоустонского монстра последствия будут самыми катастрофичными. Непрерывные толчки 7–8 бальных «вулканотрясений» вполне могут пробудить других спящих гигантов, так что по планете прокатиться всеразрушающий «сейсмический шторм». Помимо того, что огромные территории покроет слой пепла, часть его будет выброшено в стратосферу. Небо закроет непроницаемый облачный покров, и на планете наступить «вулканическая зима», а средняя температура упадет на десяток градусов, так что даже в тропиках начнутся заморозки. Этот угрожающий прогноз подтверждает недавнее сравнительно слабое извержение вулкана Пинатубо (1991 год), когда произошло заметное похолодание в Юго-Восточной Азии.
То, как извержение вулкана может повлиять на развитие цивилизации, показывают события 1628 года до нашей эры на острове Санторин в Эгейском море. Сегодня на месте единого клочка суши сохранился лишь архипелаг из нескольких островов. Некоторые историки полагают, что именно это событие породило античную легенду об Атлантиде. Катастрофическое извержение разрушило сердцевину острова и оставило на его месте кратер объемом в 133 кубических километра, который быстро заполнился морской водой. Санторинская катастрофа запустила цепочку других природных катаклизмов: цунами, удары «вулканических бомб» и потоки пепла. Все это нанесло смертельный удар по минойской цивилизации на Крите, которую и считают прообразом античной Атлантиды.
Расследование катастрофы
Группа геологов под руководством Тимоти Друитта из университета Клермона (Клермон-Ферран) долгие годы изучала геологическую историю катастрофы на острове Санторин. В результате профессор Друитт и его коллеги предложили новый метод предсказания извержений супервулканов. В основу они положили исследование микропримесей титана, магния и ряда других металлов, распределенных неравномерно внутри кристаллов, образовавшихся внутри лавовых пород еще до извержения 1628 года до нашей эры.
Используя свою методику, французские ученые попробовали восстановить ход геологических событий, приведших к извержению санторинского сверхвулкана. Оказалось, что спящий гигант в центре острова всего лишь за столетие сумел превратиться в настоящую вулканическую бомбу. За это время в магматическую камеру вулкана поступили миллионы тонн горячего расплава, смешавшегося с более холодными массами старой магмы.
Быстрый рост массы в вулканической камере привел к катастрофическому «раздуванию» недр острова, что и привело к феерическому взрыву.
Как полагают ученые, их методика может быть использована для диагностики состояния других супервулканов. Ведь практически мгновенная, по геологическим меркам, «накачка» и взрывной катаклизм на Санторине подчеркивают необходимость глобального геологического мониторинга за состоянием вулканов, подобного деятельности сейсмических обсерваторий, следящих за землетрясениями.
Тайна «пермского побоища»
Сегодня многие палеонтологи и эволюционисты считают, что мощнейшие извержения вулканов сыграли ключевую роль в эволюции жизни на Земле, уничтожив одни виды и открыв путь другим. К примеру, «великое пермское вымирание», которое иногда называют «побоищем», привело к гибели около 90 % флоры и фауны. Предполагают, что его причиной стало извержение нескольких супервулканов в Сибири, заливших магмой все Восточно-Сибирское плато. Более скромное извержение вулкана Тоба на Суматре едва не стерло человечество с лица Земли примерно 73 тысячи лет назад.
