Учені розповіли, що трапиться якщо на Землі прокинеться супервулкан

У дослідженні, опублікованому сьогодні в журналі Nature Reviews Earth and Environment, автори підсумовують всі знання про супервулкани, і доходять висновку, що не існує єдиної моделі, яка могла б описати, як розвиваються події, що сприяють позбавленню сану й надзвичайно важко передбачити майбутні виверження супервулканів, повідомляє Forbes.

Супервулкан — це вулкан, в якому стався принаймні один вибух магнітудою 8 балів, що є найвищим показником за індексом вулканічної вибухонебезпечності, або VEI, а це означає, що він викинув більше 1 000 кубічних кілометрів речовини під час виверження. Найпотужнішим виверженням сучасності було виверження вулкана Тамбора магнітудою 7 балів майже 200 років тому.

Коли ці величезні вулкани вибухають, пов'язане з цим "мегавиверження" являє собою катастрофічну подію, що призводить до появи попелопадів і пірокластичних потоків, товщина яких може досягати сотень метрів, і вони покривають від тисяч до десятків тисяч квадратних кілометрів прилеглої території.

Ці події також залишають величезні діри в землі, звані кальдерами, коли провалюється земля через вихід величезних обсягів магми. Вибух супервулкана Тоба, розташованого на сучасному острові Суматра, майже 74 000 років тому, став найбільшим виверженням вулкана на Землі за останні 28 мільйонів років і сформував кальдеру, видиму з космосу.

Хоча ці події відбуваються приблизно раз на 100 000 років, на сьогоднішній день немає однозначних пояснень механізмів, часових проміжків та обсягів таких мегавивержень.

У своєму дослідженні вчені з Кардіфського університету вивчили 13 мегавивержень, що відбулися за останні два мільйони років. Вони також вивчили геофізичні дослідження сучасних вулканічних систем, щоб отримати додаткові порівняльні дані.

У дослідженні розглядаються дані про мегавиверження від останнього виверження вулкана Таупо в Новій Зеландії понад 24 000 років тому до найстарішого виверження в Єллоустоні в США майже два мільйони років тому.

Аналіз даних не знайшов єдиної моделі, яка описувала б, як розігрувалася кожна з 13 подій. Надвиверження можуть початися поступово і тривати протягом декількох тижнів або місяців, але можуть відразу ж перейти до активної стадії. Деякі мегавиверження можуть тривати від кількох днів до кількох тижнів або навіть десятиліть.

Дані про вулкан Тоба в Індонезії, який вивергався 74 000 років тому, припускають, що виверження почалося раптово і відразу в активній фазі. А виверження вулкана Оруануї в Новій Зеландії 25 400 років тому, почалося повільно, і перед появою кальдери збунтувався великий шар попелу. Це виверження тривало довго з перервами в кілька місяців.

"Мегавиверження можуть початися буквально з вибуху й обвалення даху камери вулкана або можуть початися поступово, перш ніж переростуть в катастрофічну активність", — говорить Джордж Купер із Кардіфського університету.

"У цілому виверження може бути швидким, безперервним протягом декількох днів або відбуватися епізодами протягом десятиліть".

"Невизначеність, пов'язана з цими подіями, дуже ускладнює визначення того, коли і в якому вигляді чекати виверження цих супервулканів у майбутньому", — говорить учений.

Етапи виверження вулкана:

• підготовчий

На цьому етапі магма, багата газами, заповнює магматичну камеру вулкана, яка може перебувати в десятках кілометрів від поверхні. Усередині камери дуже жарко, температура перевищує 1 000°С. На тілі вулкана утворюються тріщини й апаратні вимірювання фіксують розширення гори. У цей час можна бачити пар, що піднімається з вулкана — це випаровується вода під час контакту з гарячою магмою. Збільшується, як правило, і сейсмічна активність.

• активний

Оскільки тиск у магматичній камері постійно збільшується, в певний момент, настає вибух — виверження. Вибуховою хвилею викидає все чим багатий на той момент вулкан. Насамперед — це водяна пара, вулканічні гази і попіл. У той же час завдяки пробивному поштовху відкриваються канали та вгору починає підніматися магма. І нарешті виплескуючи, гаряча магма охолоджується перетворюючись на лаву. Унаслідок вибуху руйнуються стінки вулкана і шматки каменів кальдери при цьому, можуть розлітатися на сотні метрів.

• завершальний

На цій фазі магматична камера спустошується, а витончені стінки каналів руйнуються, створюючи або ж збільшуючи кратер або кальдеру вулкана.