Ученые ищут "часовой механизм" вулканов

Вулканы – одно из самых ярких и опасных природных явлений. Солнечный Неаполь, город-миллионник – потенциально одно из самых опасных мест на планете. Он расположен в эпицентре вулканической системы, которую образуют вулканы близлежащего остров Искья, с одной стороны, дремлющий супервулкан с Флегрейских полей, с другой, и знаменитый Везувий, с третьей. Активизация любой из этих огнедышащих гор может стать катастрофой для сотен тысяч человек.

На примере сконцентрированных вокруг Неаполя вулканов ученые европейского проекта Chronos хотят понять действие внутренних геологических часов вулканов, чтобы просчитать время их возможного пробуждения.

Мауро ди Вито, вулканолог: "На сегодня мы меньше всего изучили систему приведения вулканов в действие, а именно, механизмы формирования магмы, эволюцию магматической массы. Чтобы копнуть так глубоко в природу вулканов, нам нужно либо использовать оборудование, схожее с томографами, либо пристально изучать вулканические породы”.

Исследовали сочетают теоретическое прогнозирование с интенсивными лабораторными экспериментами. Почему так важно изучать вулканические породы?

Диего Перуджини, специалист по горным породам: "Вот этот камень – словно часы, которые остановились в момент преступления и указывают на время его совершения….Мы ищем указания на временные промежутки, в которые многоуровневая вулканическая система из состояния покоя перешла в активную фазу”.

От теории к практике: ученые отматывают киноленту назад, с учетом того, что нынешняя твердая вулканическая порода – конечный продукт магматической деятельности.

Диего Перуджини, специалист по горным породам: "Мы восстановили вот какой механизм: когда раскаленная магма поднимается в подземный кратер, то там активизируется процесс, который в упрощенном виде можно сравнить с процессом приготовления капучино. Для приготовления напитка вы должны смешать кофе и молоко, так вот, чем дольше вы мешаете, взбиваете, тем однороднее и плотнее становится жидкость. Поняв этот механизм, мы можем смотреть вглубь твердых пород, просчитывая, сколько времени прошло с начала в недрах вулкана химико-физической реакции, смешения разных пластов магмы, что в конечном итоге привело к извержению..”

Чтобы проверить эту идею на практике, в университете Перуджи был разработан своего рода миксер – аппарат позволяющий растопить и начать перемешивание вулканических пород.

Даниэле Моргави, вулканолог: "Итак, мы расплавляем вулканические породы, затем фиксируем физические характеристики магмы. В этом нам помогает аппарат, вискозиметр, который замеряет динамическую вязкость веществ при сверхвысоких температурах.

Прошедшая процедуру взбивания, отвердевшая магма затем вновь подвергается структурному анализу. Ученые проводят замеры на разных стадиях обработки жидкой магмы и так отмечают изменения ее состояния хронологическом порядке.

Диего Перуджини, специалист по горным породам: "Нас очень заинтриговало, то, что между началом процесса внутреннего брожения, смешения магмы и собственно извержением проходит 20-30 минут. Мы изучили статистику по 200 извержениям на планете. Выяснилось, что да, в 99% случаях извержению предшествуют процессы перемешивания магмы”.

Извержение вулкана – до сих пор остается одним из самых труднопрогнозируемых природных процессов. Понимание его сути, считают ученые, со временем позволит улучшить управление ситуациями в зонах риска.