Обрушение кальдеры провоцирует крупномасштабные вулканические извержения

Исследователи из Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии определили, что провоцирует крупномасштабные извержения вулканов и условия, которые к ним приводят. 

Используя данные извержения Килауэа на Гавайях в 2018 году - крупнейшего извержения вулкана за последние 200 лет - ученые смогли определить, что коллапс кальдеры привел к более масштабному, чем обычно, событию.

"В конечном счете, причиной извержения, которое было намного больше обычного, стал коллапс кальдеры вулкана - большой, похожей на кратер впадины на вершине вулкана", - сказал ведущий автор исследования Альберто Роман.

"Во время коллапса кальдеры массивная глыба породы, находящаяся вблизи вершины вулкана, скатывается вниз в вулкан. По мере того, как она сползает, застревает на зубчатых стенах вокруг себя и сползает еще, глыба выдавливает больше магмы, чем обычно".

Команда хотела узнать, что именно привело к разрушению кальдеры, и вероятным виновником оказались жерла, расположенные на расстоянии от вершины вулкана и на гораздо меньшей высоте.

"Иногда вулканы извергаются на вершине, но извержение может происходить и тогда, когда лава прорывается через жерла, расположенные гораздо ниже вулкана", - пояснил соавтор исследования Пол Лундгрен. "Извержение через эти жерла, расположенные на небольшой высоте, вероятно, привело к разрушению кальдеры".

Через эти жерла может быстро выбрасываться большое количество магмы, в результате чего скалистые полы и стены кальдеры остаются без достаточной поддержки. Порода из кальдеры может обрушиться в магматическую камеру. Затем порода, падая, оказывает давление на магматические камеры.

Для Килауэа исследователи выявили две из них, увеличивающие поток магмы к жерлам и общий объем взрыва. "Нагнетание давления сродни сдавливанию кувшина с водой, чтобы вытеснить последний маленький кусочек воды", - описали специалисты JPL.

Команда также сравнила прогнозы модели с наблюдениями за аналогичными извержениями, вызванными обрушением кальдеры на других вулканах, и результаты совпали. Полученные результаты дают решающее представление о возможной серьезности извержения после его начала.

"Если мы видим извержение в жерле на низкой высоте, это красный флаг или предупреждение о том, что возможно обрушение кальдеры", - сказал Роман. "Аналогично, если мы обнаружим землетрясения, соответствующие сползанию скального блока кальдеры, мы теперь знаем, что извержение, скорее всего, будет гораздо более масштабным, чем обычно".