Спусковой крючок вулкана: От геологии к геометрии
Свою версию ответа на эту загадку предложили недавно американские исследователи, работающие под руководством Эрика Гросфилса (Erik Grosfils). Созданная ими теоретическая модель отводит роль «спускового крючка» таких масштабных природных катастроф влиянию температуры и свойств естественной емкости, в которой под поверхностью Земли накапливается раскаленная магма.
По словам ученых, формирование вокруг этой емкости слоя пластичной породы позволяет давлению медленно — десятками тысяч лет — накапливаться и накапливаться, постепенно выдавливая верхние слои, которые надуваются наподобие огромного пузыря. В конце концов этот «купол» не выдерживает напряжения и трескается. Трещины ширятся и быстро распространяются вглубь, разрушая целостные стенки емкости, где под колоссальным давлением скопилась магма. «Купол» обрушивается, скопившаяся под ним энергия высвобождается, и начинается извержение.
На фоне подобных катастрофических событий обычные извержения вулканов выглядят смехотворно слабыми. Даже такие, которые способны сметать с лица Земли целые народы — вроде вулкана Тера, о котором мы рассказывали в заметке «Убийца цивилизаций». «Супер-извержения» способны существенно влиять на климат всей планеты, вызывая даже приход ледниковых периодов или, наоборот, термальные максимумы. Это, пожалуй, самые мощные явления, время от времени сотрясающие нашу Землю, с которыми могут потягаться разве что падения крупных космических тел — по счастью, еще более редкие.
До сих пор полагалось, что для того, чтобы их «запустить», требуется энергия предварительного извержения, примерно как для запуска термоядерной реакции в водородной бомбе необходима сила предварительного ядерного взрыва. Однако непосредственных доказательств наличия подобных «спусковых» извержений на местах, где некогда бушевали «сверх-извержения», не обнаружено. Это служит неплохим доводом в пользу версии, высказанной Гросфилсом и его группой.
Она, в принципе, говорит о том, что запускают «сверх-извержения» события, происходящие не внутри магматического котла, как у обычных вулканов, а нечто за его пределами, а именно, в куполе, «крышке», закрывающей его. Таким образом, «сверх-извержения» являются чем-то иным, нежели просто увеличенной копией обычных извержений, у них не только иные масштабы и последствия, но и стартовый механизм.
Кроме того, новая модель неплохо объясняет, почему за историю планеты подобные события случались, по счастью, довольно редко. Проведенные с ней расчеты показали, что в идеале «котел» должен содержать 10−15 тыс. км3 магмы, и постоянно подогреваться и сдавливаться новыми ее потоками снизу, разогревая и делая податливыми окружающие слои породы. Если котел не будет достаточно велик, магма вырвется на свободу задолго до достижения колоссального давления, обычным для вулканов способом. Но — хотя шансы на это совсем невелики — если все условия выполняются, то рано или поздно котел разорвет, и произойдет катастрофа наподобие тех, что сотрясали планету в прошлом.
По пресс-релизу Oregon State University