Что определяет характер извержений вулканов: ответ ученых
Вулканы одного типа могут вести себя непредсказуемо и по-разному. Ученые нашли скрытый механизм, который решает, будет ли извержение взрывным или «спокойным».
Дмитрий ПавловАвтор Hi-Tech Mail
Международная группа исследователей под руководством специалистов Манчестерского университета выяснила, что перегрев магмы может играть ключевую роль в том, каким окажется будущее извержение вулкана. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications.
Ученые исследовали застывшие образцы магмы, выброшенной во время извержения вулкана Тахогайте (Tajogaite) на острове Ла-Пальма (Канарские острова, Испания) в 2021 году. Исследование показало, что состояние так называемого «супернагрева» — когда температура магмы превышает уровень устойчивости кристаллов — способно радикально изменить ее поведение перед выходом на поверхность.
Восемь часов вместо двадцати минут
В обычных условиях находящиеся в магме микроскопические кристаллические «затравки» помогают быстро формироваться новым кристаллам. Однако при сильном перегреве эти центры кристаллизации растворяются. Более того, структура самой магмы становится более однородной, что дополнительно тормозит образование новых кристаллов.
Для проверки гипотезы исследователи воспроизвели вулканические условия в лаборатории. С помощью рентгенопрозрачной камеры высокого давления и синхротронной рентгеновской микротомографии они наблюдали за процессом кристаллизации в реальном времени.
Эксперименты показали разительный контраст: магма без перегрева начинала кристаллизоваться примерно через 20 минут, тогда как сильно перегретая сохранялась в жидком состоянии более восьми часов.
Как перегрев меняет характер извержения
Полученные данные были включены в компьютерные модели подъема магмы через земную кору. Оказалось, что длительная задержка кристаллизации позволяет магме оставаться менее вязкой и стремительно подниматься к поверхности. Такой сценарий способствует мощным лавовым фонтанам и более динамичным извержениям.
Если же кристаллы начинают образовываться раньше, магма становится гуще и движется медленнее. В этом случае вулканические газы успевают постепенно выходить наружу, а извержение проходит значительно спокойнее, без разрушительных «спецэффектов». Вулкан может и вовсе дремать, хотя сон огнедышащих гор в любой момент может закончиться.
Авторы считают, что новые результаты помогут точнее интерпретировать сигналы вулканического мониторинга и улучшить прогнозирование опасных извержений. По их мнению, при оценке рисков необходимо учитывать не только химический состав магмы, содержание газов и давление, но и ее тепловую историю до начала извержения.
В марте 2026 года другая группа исследователей показала, что крупные извержения могут запускаться не только выделением газов из магмы, но и их обратным растворением в расплаве, что приводит к быстрому росту давления в магматическом очаге.
В недавнем исследовании учеными была установлена устойчивая связь извержений вулканов и голода в древнем Китае. Об этом — в материале Hi-Tech Mail.
природаПоделиться
