Наука заметила эту таящуюся под ногами человечества опасность лишь недавно — и ещё не одному вулканологу не удалось стать очевидцем её пробуждения. Но они молят своих богов, чтобы этого не случилось.
Бомба под Неаполем
Две тысячи лет назад извержение Везувия погребло под многометровым слоем пепла и камней город Помпеи, и накрыло раскаленной тучей пирокластического потока Геркуланум. В историю оно вошло как одна из самых страшных природных катастроф, как символ разрушающей мощи матушки-природы. Захватывающая дух и ужасающая разум гибель этих древнеримских городов была отображена в литературе и кинематографе, а знаменитую картину Карла Брюллова все наверняка помнят ещё со школьной скамьи.
Однако ряд сенсационных открытий, сделанных в последние годы, показали, что грозный Везувий не более чем фурункул на теле старушки-Земли, по сравнению с куда более грандиозным вулканическим образованием, спящим в недрах земной коры неподалеку.
К западу от древнего и прекрасного итальянского города Неаполя находится местность под названием Флегрейские Поля (Campi Flegrei). Если взлететь над ней на самолете, то можно увидеть, что вся она покрыта древними, наполовину сглаженными эрозией вулканическими кратерами. Дороги, ипподромы и дома построены прямо у их подножий и даже внутри — поскольку бывшие огнедышащие жерла со временем превратились в гигантские чаши с относительно ровным дном.
Ещё сорок тысяч лет назад Флегрейские Поля были настоящим адом — вулканическая активность этого района была гораздо выше, чем у Везувия.
Но приплывшие сюда в VI веке до н.э. греческие колонисты застали лишь отдельные струйки дыма, пробивающиеся из-под камней. Собственно, они и дали местности имя: «горящие поля» (от греческого phlegreios).
Сегодня жизнь на спящих вулканах проходит беззаботно. Единственное, что напоминает местным жителям о геологическим прошлом их земли — это сольфатары. Струйки пара и горячих сернистых газов вырываются из трещин небольшого кратера Solfatara, давшего им название. Однако это спокойствие может быть обманчивым. Когда-то так же беспечно гуляли по улицам Помпей древние римляне.
Космический зонд «Галилео», пролетая рядом со спутником Юпитера Ио 3 июля 1999 года, смог сфотографировать происходившее там тогда извержение супервулкана, во время которого образовалось несколько кальдер с диаметром в десятки километров каждая. Фото: University of Arizona Исследование земных недр с помощью сейсмической томографии (Seismic tomography) показало, что район Неаполя покоится над огромным магматическим бассейном площадью 400 кв. км. По мнению вулканологов, это настоящая мина замедленного действия, которая может когда-то взорваться. Однако опасаться следует не только очередного извержения Везувия.
Флегрейские Поля являются отнюдь не безобидным памятников геологического прошлого планеты. Более подробное их изучение показало, что эта покрытая несколькими десятками кратеров местность представляет собою остатки кальдеры древнего гигантского вулкана, часть которой затоплена водами бухты Поццуоли.
Конечно, в мире есть примеры других, не менее впечатляющих огромных кальдер. Например, остров Тира, «рогалик» которого — все, что осталось после взрыва в XV веке до н.э. вулкана Санторин. Но исследования вулканического района Неаполя продолжаются, и кто знает, какие открытия они принесут.
Что если Флегрейские Поля и Везувий — это не два отдельных вулкана (древний и современный), а две «выхлопные трубы» более древнего и куда более грандиозного вулкана, кальдерой которого является Неаполитанский залив? Конечно, такое предположение пока можно называть только научной фантастикой, но кто знает!
Однако вернемся в не менее интересную научную реальность — к Флегрейским Полям. Итак, их исследование показало, что они представляют собою огромный древний вулкан, ныне спящий — однако имеющий несколько иную конструкцию, чем, к примеру, его сосед Везувий. Этот тип вулканов получил рабочее название супервулканы (supervolcano) — прежде всего за свои размеры.
Огненные язвы Земли
Типичный вулкан, каким мы себе его представляем, это конусообразный холм с кратером, из которого извергаются лава, пепел и газы. Образуется он так: в недрах находится вулканический очаг с магмой, содержимое которого находит себе путь (канал) через трещины, разломы и прочие «дефекты» земной коры.
По мере поднятия магма выделяет газы, превращаясь в вулканическую лаву, и изливается через верхнюю часть канала, называемого обычно жерлом.
Откалываясь вокруг жерла, продукты извержения и наращивают конус вулкана.
Супервулканы же имеют свою особенность, из-за которой до недавнего времени никто даже не подозревал о их существования. Дело в том, что они совсем не похожи на привычные нам конусообразные «шапки» с жерлом внутри. Да и вряд ли бы они смогли что-то похожее нарастить — и не только потому, что такая гора достигала бы нескольких десятков километров в основании и 15–20 в высоту, она просто стала бы проваливаться под землю, из-за того что кора не в состоянии выдержать такую тяжесть. Собственно, примерно так и происходило.
Их очаги располагаются гораздо ближе к поверхности земли и представляют собой огромные магматические резервуары — соответственно велика и площадь их горизонтального сечения. По одной из версий, извержение супервулкана начиналось с того, что магма расплавляет и разламывает слой земной коры над собою, выпячивая на земной поверхности огромный горб (высотой в несколько сот метров и диаметров в 15–20 и более километров).
Потом давление увеличивается, магма ищет себе выход. По периметру супервулкана возникают многочисленные жерла и трещины — а затем вся его центральная часть обрушивается вниз, в огненную преисподнюю. Рухнувшие породы, точно поршень, резко высвобождают из недр огромные объемы магмы и газов — и они выбрасываются в небо гигантскими фонтами лавы и циклопическими облаками пепла.
Подобное явление никогда ещё не видели не только вулканологи, но и вообще homines sapientes — все земные супервулканы изверглись задолго до их появления. Однако остается вопрос: всегда ли они были редким геологическим явлением, или же когда-то в эпоху бурной геологической молодости нашей планеты их извержения относительно часто сотрясали её тело? Связано ли их возникновение с периодами т.н. «повышенной вулканической активности» планеты? Ответы на эти вопросы ещё только предстоит найти.
Когда извержение супервулкана заканчивалось, от него оставалась огромная кальдера, внутри которой образовывалась огромная долина — своеобразную «крышка» над магматическим очагом. Частью такой «крышки», её краешком, как раз и могут быть Флегрейские Поля. Таким образом, если классический вулкан можно сравнить с «прыщиком», то супервулкан скорее похож на серьезную гематому или нарыв.
Дальнейшая его судьба может быть разной. Он может мирно спать, превратившись в резервуар для озера, может стать горячей долиной термальных источников, а может иногда пошаливать небольшими извержениями, покрываясь вулканическими конусами. Но может и извергнуться ещё раз — сотрясая земную кору. Все зависит от процессов, происходящих в его недрах.
На сегодняшний день под определение «супервулкан» попадают несколько объектов. Во-первых, это все те же Флегрейские Поля. Во-вторых, это вулкан Тоба на острове Суматра, который в последний раз извергался около 74 000 лет назад. Сейчас его гигантская кальдера площадью 1775 кв. км заполнена водою и представляет собою весьма живописное озеро.
Древний и весьма крупный супервулкан совсем недавно был открыт на Камчатке. Во время изучения района Банных источников, сотрудники Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН обнаружили там останки древней кальдеры. При более тщательном исследовании были установлены её размеры (25 на 15 км) и примерный возраст — около полутора миллиона лет. Таким образом, она в несколько раз старше большинства Камчатских вулканов. К версии же, что кальдера является древним супервулканом, ученых привело изучение куполообразного поднятия в её центре — вызванного наличием под ним мощного магматического очага.
Но самый известный супервулкан — это Йеллоустонский национальный парк (Yellowstone National Park), располагающийся в районе Скалистых гор в северо-западной части штата Вайоминг (США). Наиболее подробно исследованный, он к тому же стал главным героем документального фильма «Supervolcano» (производство ВВС) и одноименного художественного триллера — представляющих его возможное извержение как начало грандиозного катаклизма.
Вулканическая зима
Извержение обычного вулкана в планетарном масштабе — не более чем жуткое зрелище. Показанное в голливудских фильмах «Пик Данте» и «Вулкан» — ерунда по сравнению с тем, что произойдет при извержении супервулкана. За считанные часы будут выброшены десятки, а то и сотни кубических километров пепла и лавы. И победить стихию с помощью бульдозеров и динамита не получится — человечеству остается лишь наблюдать и ждать. Такую печальную мораль несет зрителям «Supervolcano».
Подробные исследования Йеллоустонского парка, знаменитого, прежде всего, своими гейзерами, начались ещё в середине ХХ века. Уже тогда ученые пришли к выводу, что его гигантская кальдера (70 на 30 км) явно вулканического происхождения. Конечно, разум отказывался верить в существования вулканов таких размеров — поэтому понадобились ещё многие годы исследований и теоретических разработок, прежде чем была разработана модель супервулкана.
В ходе них стало известно, что последние три извержения Йеллоустонского супервулкана происходили два миллиона лет назад, миллион триста тысяч лет назад и шестьсот тридцать тысяч лет назад. Таким образом, напрашивался вывод, что извержения более или менее периодичны, и период — около шестисот пятидесяти тысяч лет. А это значит, случае следующего извержения остается ждать немного — разумеется, по геологическим часам. Однако не все услышали это уточнение и по США прокатилась сенсация, подхваченная в других странах и затем воплощенная на экране: Йеллоустонский супервулкан скоро взорвется, спасайся кто может!
Прогнозирование последствий глобальных катаклизмом не только интересное, но и весьма востребованное дело. Эти прогнозы пользуются большой популярностью у миллионов обывателей, зачитывающихся и засматривающихся сценарием грядущего «конца света». Поэтому как только появились прогнозы относительно даты извержения супервулканов, не замедлились появиться и прогнозы их последствий.
Итак, в первые минуты после обрушения в небо, на высоту до полусотни километров, взметнуться столбы раскаленных газов и пепла. Одновременно пирокластические потоки помчатся вдоль поверхности земли, выжигая все в радиусе нескольких десятков километров. И если район Йеллоустона населен относительно малочисленно, то подобный взрыв Флегрейских Полей испепелит область, которую населяют миллионы людей.
Через несколько часов большая часть выброшенного пепла начнет оседать, покрывая им целые государства. Города, находящиеся в сотнях километрах от Йеллоустона, участь Помпей, конечно, не постигнет, однако движение транспорта будет весьма затруднено — если вообще возможно. К тому же вулканический пепел — не снег, он весной не растает, а во время выпадения он засоряет органы дыхания людей и животных, выводит из строя машины и механизмы. Непросто будет дышать и из-за вулканических газов — в число которых входят соединения серы.
Посещение гейзера Олд-Фейтфул (Old Faithful Geyser) входит обязательным пунктом в программу любого тура по Йеллоустонском национальному парку. А теперь на него можно посмотреть и в режиме реального времени через web-cam. Фото: Ed Austin/Herb Jones NPS Но куда большую опасность будет нести пепел, оставшийся в атмосфере: закрывая собою солнечные лучи, он может создать эффект «вулканической зимы», почти ничем не отличающейся от «ядерной зимы» — эффекта, возникающего при глобальном ядерном конфликте и рассчитанного впервые двадцать лет назад советским математиком Никитой Николаевичем Моисеевым. Сейчас считается, что извержение вулкана Тамбора (1815 год), которое выбросило в атмосферу несколько кубических километров вулканического материала, вызвало похолодание планетарного масштаба — приведшее в Европе к «году без лета». Из-за этого извержения в 1816 году наступил последний в истории всеевропейский голод. Десятки тысяч немцев переехали тогда в Россию и США. Но это только цветочки. Недавние исследования показали, что извержение супервулкана Тоба привело к понижению средней температуры на одиннадцать градусов, и вызванное этим оледенение имело самые катастрофические последствия.
Как нетрудно догадаться, подобная катастрофа сродни ядерной войне или падению астероида. Однако войны человечество может избежать — если будет руководствоваться разумом, а не эмоциями. Незваного космического «пришельца» можно попробовать сбить или отклонить с помощью уже существующих технологий. Но методов предотвращения извержения не только «супер-», но и обычных вулканов ещё не существует — вот почему эти прогнозы вызывают, мягко говоря, озабоченность.
С другой стороны, повода паниковать тоже нет. Описанная катастрофа может произойти — однако не завтра и не через год. Но новый повод ожидать «конец света» в ближайшее время появился. Поэтому в мы ещё услышим новые «сенсации» о скором взрыве супервулкана, а также о столкновении нашей планеты с астероидом, черной дырой и возможно даже с «небесной осью».
