Пробуждение супервулкана Йеллоустон в США заставило содрогнуться весь мир. Действительно ли он грозит всему живому на планете? Что заставляет вулканы, спящие сотни лет, извергаться? Об этом «МН» рассказал завлабораторией прикладной геофизики и вулканологии Института физики Земли РАН Алексей Собисевич.
- Алексей Леонидович, что представляет собой вулкан?
- Вулканы - это процесс перераспределения глобальной тепловой энергии. Никуда нам от вулканизма не деться. Вулкан - это также расплавленные горные породы, находящиеся, как в котле, внутри нерасплавленных горных пород на глубине 40 км от поверхности. Там зарождается вулканизм, который затем поднимается и выливается на поверхность в виде вулканического извержения.
Движущей силой извержения являются газы, растворенные в магме. Если возникает трещина или другие условия для спонтанной дегазации расплава, это приводит к тому, что магма буквально вскипает. Тот же эффект мы наблюдаем, когда открываем банку газировки, которую предварительно хорошо потрясли.
Вулканы есть на многих других небесных телах нашей Солнечной системы. На Марсе находится один из самых больших вулканов - гора Олимп, более 20 км в высоту. Правда, потухший, как весь вулканизм на Марсе.
А если вулканизм исчез - значит, планета мертва. Вулканы в определенном смысле создали условия для зарождения жизни на нашей планете.
- Зарождение вулканов - процесс длительный?
- В 1943 году в Мексике посреди кукурузного поля сформировался шлаковый конус Парикутин и за девять лет вырос почти на 400 м. Один раз извергся и потух. Полностью исчерпал себя.
Достаточно быстро могут сформироваться вулканы на морском дне. Там кора очень тонкая, магма находится близко от поверхности.
- Сколько на сегодняшний день известно вулканов и какие из них наиболее активные?
- Известно несколько тысяч вулканов. Из них активно наблюдается 100-120. Если не рассматривать подводную вулканическую деятельность, то наиболее активны в настоящее время вулканы в пределах Тихоокеанского огненного кольца (Гавайских островов, Индонезии, Новой Зеландии, Центральной, Северной и Южной Америки, Камчатки и Курил, Японии), Исландии, в Северо-Восточной Африке и частично на юге Европы. Например, вся Исландия - это фактически один большой вулкан. У нас на Кавказе тоже есть вулканы. Например, Эльбрус, Казбек. А горы в районе Пятигорска это не что иное, как лакколиты, вулканические тела, которые подошли близко к поверхности, приподняли осадочный чехол, сдвинули его конусообразными структурами, но вулканами не стали. Не хватило тепла, чтобы прожечь путь наверх.
- Вулканы на Кавказе могут проснуться?
- Это процесс очень длительный. Миллионы лет. Эльбрус на протяжении последних 10 тысяч лет извергался 8 раз. Последний раз 1800 лет назад. Так что Эльбрус - активный вулкан. От него можно ждать извержения, но не в ближайшие 300 лет. Сейсмическая активность в районе Эльбруса связана в основном с движением ледников. Глубинных землетрясений рядом с очагом было всего три-четыре за последние три года. Для сравнения: на Камчатке у вулканов происходят десятки событий в течение часа! Кстати, именно там расположены самые крупные магматические очаги в России. Это вулканы Шивелуч, Ключевской, Авачинский, Корякский. Но это обычные, а не супервулканы.
- Что отличает супервулкан?
- Размер магматического очага - той силы, что питает извержение. Для обычных вулканов объемы исчисляются сотнями кубических километров, для супервулканов - тысячами.
- Это сколько вулканов должно одновременно взорваться, чтобы получился эффект Йеллоустона?
- Примерно сто камчатских Шивелучей.
- Впечатляюще. А за какой срок можно узнать о грядущем катаклизме?
- За несколько лет, особенно у вулканов долгое время спавших. Этна в этом плане считается образцово-показательным вулканом. Хороший пример - прошлогоднее извержение Толбачика. За год было понятно, что начался процесс активизации. Первый раз - в 1975 году предсказали с точностью до часа. В этот раз не хватило людей - самый интересный момент проспали.
- И от каких вулканов можно в ближайшее время ожидать извержения?
- Скорее всего будет что-то в Исландии - там несколько вулканов давно находятся в состоянии «боеготовности». Будет что-то в Индонезии. Такого количества вулканов больше нет нигде. Из наших продолжит извергаться Шивелуч - он далеко не все сказал.
- А что ждать от Йеллоустона?
- На сегодняшний день известно, что из всего гигантского объема магматического очага менее 10% находится в расплавленном состоянии. Человеческая цивилизация вряд ли столкнется с проблемой Йеллоустона.
- Но не так давно было объявлено, что супервулкан просыпается. Вон даже бизоны побежали...
- В Йеллоустоне регулярно происходят землетрясения. Там трещит земля, бурлят горячие источники. Но там настолько чувствительная аппаратура, что фиксирует малейшие колебания. Бизоны пробегут - покажет. Кстати, вулканологи теперь шутят про недавние землетрясения: это, дескать, бизоны слишком сильно топали.
Сейсмическая активность - заурядный эпизод из жизни Йеллоустона. А вот если она вообще пропадет, все гейзеры потухнут, озера станут холодными, то это будет плохим знаком. Значит, гидротермальная система нарушена. Нет выноса тепла с глубины. Получится эффект скороварки. А пока тут открытая кастрюля.
ЧТО ПРОИСХОДИТ ВНУТРИ ЗЕМЛИ?
Ученые давно выяснили, что Солнце выделяет энергию при синтезе гелия из водорода, то есть на небесном светиле идет постоянная термоядерная реакция. А вот с горячим нутром Земли далеко не все ясно. К разгадке недавно приблизились геофизики из Университета Лидса.
Твердое ядро Земли, которая остывает уже миллиарды лет, состоит предположительно из железоникелевого сплава размером с Луну. Оно растет со скоростью 1 мм в год, по мере того как замерзают кристаллы железа. Тепло, выделяемое при остывании внешней жидкой части ядра, переходит к мантии земной коры. Как и в случае с кипящей водой в кастрюле, конвекционные потоки передвигают теплую мантию к поверхности и обратно посылают охлажденную мантию к коре. Это высвобождающееся тепло и приводит в действие геогенератор, который в сочетании с вращением Земли создает магнитное поле. Кроме того, тепло, переходящее на границе ядра и мантии, изменяется в зависимости от структуры вышележащей мантии. Так, под районами вокруг Огненного кольца в Тихом океане, где тектонические плиты заходят одна за другую, холодные части океанических плит в нижней части мантии притягивают много тепла от ядра. Отсюда повышенная сейсмичность и вулканические извержения.
Екатерина Люльчак
Фото FOTOBANK.COM
