Вулканы — это те же бутылки с газировкой, только размером с гору

Ты когда-нибудь тряс бутылку с газировкой, а потом открывал? Знаешь, что происходит: пена everywhere. Так вот, вулканы — это basically гигантские бутылки газировки размером с целый остров. И если мы поймём, как они «взбалтываются», это может спасти кучу жизней.

Учёные из Корнельского университета опубликовали исследование, которое полностью меняет наше понимание вулканических извержений. Их объект — гора Этна в Италии. Одна из самых активных вулканов на планете. И, судя по всему, одна из самых непредсказуемых.

Два извержения — две совершенно разные истории

Фишка в том, что учёные сравнили два крупных извержения Этны, которые случились относительно недавно по геологическим меркам. Одно — примерно 122 год до нашей эры, второе — около 4000 лет назад. А характер у них был диаметрально разный.

Извержение 122 года до нашей эры — это был настоящий монстр. Уровень плинианского извержения, самый мощный класс. Такие называют в честь Плиния Старшего, который описал катастрофу Везувия в 79 году нашей эры.

Но вот что интересно: извержение не случилось внезапно.

Магма поползла снизу с глубины около 22 километров. Это, для масштаба, как от поверхности почти до границы космоса. Но вместо того чтобы рвануть наверх, магма замедлилась и просто зависла на глубине 2-5 километров на несколько недель.

Несколько недель! Давление копилось, газ понемногу выходил, как из спускающего шарика. А потом — бабах.

А теперь второе

Извержение Fall Stratified, случившееся примерно 4000 лет назад? Совершенно другая история. Магма шла ещё глубже — 24-30 километров. И до поверхности добралась за несколько часов.

Часов. Не дней, не недель. Часов.

Профессор Эстебан Гасель, руководивший исследованием, объясняет разницу просто: всё дело в газах, растворённых в магме.

Секретный ингредиент: невидимый газ

Здесь становится немного научно, но поверь, это стоит того.

В магме содержатся летучие вещества — газы вроде водяного пара и углекислого газа, запертые внутри расплавленной породы. Это как углекислота в газировке. Когда условия меняются, газы быстро выделяются из магмы — и создают то самое давление, которое приводит к взрыву.

Учёные разработали методику с использованием рамановской спектроскопии. Они изучали крошечные кристаллы, которые формировались внутри магмы. В этих кристаллах — микроскопические пузырьки газа, размером в единицы-десятки процентов от толщины человеческого волоса. Анализируя эти пузырьки, можно определить давление, глубину и восстановить картину извержения.

Что выяснилось? Извержение, которое заняло часы, содержало гораздо больше углекислого газа. А то, которое развивалось неделями, было больше под контролем водяного пара.

Одни вулканы — вроде островных — в основном работают на CO2. Другие — вроде тех, что в зонах субдукции — на воде. Но Этна? Этна — это смесь обоих. Они там как бы соперничают. Когда побеждает CO2, всё происходит быстро и глубоко. Когда вода — процесс идёт медленнее и ближе к поверхности.

Зачем нам это знать?

Вот почему это важно. Если учёные поймут, что происходит под землёй у вулкана, они смогут предсказывать, как именно он может извергнуться.

Представь: ты можешь определить, готовится ли извержение, которое будет развиваться неделями и даст людям время на эвакуацию. Или наоборот — магма рванётся с глубины за считанные часы, почти без предупреждения. Это информация, которая может спасти тысячи жизней.

Профессор Гасель сравнил вулканы с бутылками газировки. Откроешь аккуратно — получишь приятный напиток. Встряхнёшь сначала — получишь взрыв. Его лаборатория пытается понять, насколько сильно «встряхивается» недра.

Что в итоге

Этна может казаться милым гигантом — она активно извергается уже столетиями, там туристы катаются. Но копнёшь чуть глубже — и найдёшь вулкан с разными лицами, способный на совершенно разное поведение в зависимости от невидимых химических процессов в паре километров под ногами.

В следующий раз, когда откроешь бутылку газировки, задумайся: где-то в Италии планета делает примерно то же самое, только в несколько миллионов раз мощнее. И слава учёным, которые готовы изучать кристаллы тоньше человеческого волоса, постепенно мы учимся читать эти сигналы.

Довольно круто, если подумать.