Мир дикой природы на wwlife.ru
Вы находитесь здесь:Новости>>Новости Геологии


Новости Геологии (118)

До сих пор учёные подразделяли извержения на две категории: бурные (взрывные) и эффузивные. Первый тип подразумевает обожаемый детишками выброс пепла и фрагментов породы высоко в атмосферу (например, извержение вулкана Сент-Хеленс 1980 года). Второй — мягкие потоки раскалённой красной лавы, орошающие склоны вулкана (такое, к примеру, постоянно происходит на Гавайях).

Остров Маколи — кальдера, образовавшаяся после извержения одноимённого подводного вулкана 6 100 лет назад (здесь и ниже изображения авторов работы)Остров Маколи — кальдера, образовавшаяся после извержения одноимённого подводного вулкана 6 100 лет назад (здесь и ниже изображения авторов работы)Докопавшись до необычной пемзы в окрестностях подводного вулкана Маколи на юго-западе Тихого океана, сотрудники Университета Виктории в Веллингтоне (Новая Зеландия) предлагают ввести третью категорию, которую они назвали тангароанским (Tangaroan) в честь своего научно-исследовательского судна и морского божества маори.

Пузырьки в пемзе говорят о том, что одно из недавних извержений Маколи было не взрывным и не эффузивным, а каким-то промежуточным.

Куски лавы отрываются от общей массы и всплываютКуски лавы отрываются от общей массы и всплываютВы, наверное, знаете, что в пемзе есть дырочки — пустоты, оставленные пузырьками газа во время затвердевания лавы. На суше подобная порода формируется только после бурных извержений. Число отверстий, их размер и форма позволяют геологам понять, при каких условиях произошёл взрыв. Если пемза обнаружена у подводного вулкана, то там тоже случился сильный выброс магмы в результате накопления газов, не так ли?

Нет, не так. Отверстия в пемзе вулкана Маколи округлые и равномерно пенистые, с фактурой хорошо сделанного мусса или безе, говорит соавтор Колин Уилсон. Вдоль края, где происходило быстрое охлаждение, наблюдаются удлинённые пузырьки.

Вероятно, давление толщи воды не позволило вулкану взорваться. Дело, по-видимому, было так (см. иллюстрацию выше). Когда в вулкане поднимается магма, формируется своего рода пена. Частички пенистой лавы тихонько отпадают от общей массы и всплывают. Из-за контакта с морской водой края этих образований остывают, но внутри лава ещё горяча. По мере подъёма пузырьки газа внутри равномерно расширяются, поскольку давление воды снижается. «Какой-то адский попкорн», — поясняет г-н Уилсон.

В случае вулкана Маколи эти кусочки имеют около 10 см в диаметре, но авторы нашли сообщения о том, что в других местах встречаются фрагменты метрового размера — например, в породе потухшего вулкана Западный Рота у берегов Марианского архипелага. А в 1998 году близ острова Терсейра на Азорах видели куски диаметром три метра.

Поэтому можно вздохнуть с облегчением: далеко не каждый подводный вулкан, вокруг которого разбросана пемза, может привести к бурному извержению. Это важно для многих вулканических архипелагов, в том числе для островной дуги Кермадек, где находится Маколи, ведь там проложено множество судоходных маршрутов и подводных кабелей.

Что касается пемзы, то, поплавав несколько месяцев, она либо распадается, либо попадает на берег, либо пропитывается водой и погружается на дно. Иногда формируются гигантские плоты из сбитых вместе кусков, которые играют роль транспортного средства для морской жизни.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Geoscience.

 


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


 

Несмотря на первые ростки жизни, древняя Земля была не самым приятным местом. Поверхность планеты регулярно побивалась космическими камнями, атмосфера не содержала кислорода и, следовательно, не имела озона для защиты поверхности от воздействия УФ-излучения. Кроме того, молодое Солнце производило на 25% меньше энергии, чем сегодня, в результате чего средняя температура на Земле близ поверхности должна была находиться ниже точки замерзания воды.

Юная солнцеподобная звезда 1RXS J160929.1-210524 и её планета (изображение Gemini Observatory, D. Lafreniere, R. Jayawardhana, M. van Kerkwijk / Univ. Toronto)Юная солнцеподобная звезда 1RXS J160929.1-210524 и её планета (изображение Gemini Observatory, D. Lafreniere, R. Jayawardhana, M. van Kerkwijk / Univ. Toronto)Но она там не находилась. Геологические данные свидетельствует о существовании жидких океанов вскоре после образования планеты, и первые полтора миллиарда лет истории Земли не оставили нам следов оледенения. Эту головоломку — парадокс слабого молодого Солнца — первыми в 1972 году описали Карл Саган и Джордж Маллен.

С тех пор предложено множество гипотез. Одни считают, что Земля обладала меньшей отражательной способностью из-за недостатка континентов и сниженного облачного покрова, в результате чего поглощала больше солнечного света. Другие ставят на парниковые газы. Много усилий потрачено на вычисление объёмов CO2, метана и более экзотических соединений вроде карбонилсульфида (OCS) в древней атмосфере, которая, к слову, была тогда, скорее всего, плотнее, что повышало эффективность парниковых газов.

Комбинации этих факторов достаточно, чтобы решить парадокс, но невыясненными остаётся множество деталей. Робин Вордсворт и Раймон Пьерюмбер из Чикагского университета (США) предлагают связать ещё один кусочек головоломки со взаимодействием в атмосфере водорода и азота.

Ни тот (H2) ни другой (N2) по отдельности не является парниковым газом, то есть не поглощает инфракрасное излучение, испускаемое планетой (этот факт определяется их молекулярной структурой). Однако при их столкновении происходят странные вещи. На какое-то мгновение они начинают вести себя как одна большая молекула парникового газа. Этот процесс, кстати, играет важную роль в энергетическом балансе спутника Сатурна Титана.

До недавнего времени считалось, что в ранней земной атмосфере было очень мало водорода, ведь ему ничего не стоит улететь в космос благодаря своей малой массе. Но сейчас доказано, что скорость потери этого элемента переоценивалась и в древности он присутствовал в значительном количестве.

Авторы нового исследования вычислили, что вышеуказанные столкновения могли нагреть Землю на целых 10−15 ˚C. Если это действительно так, то даже умеренного влияния других факторов было бы более чем достаточно, чтобы планета не замерзала. (Впрочем, одна из недавних работ показала, что юное Солнце давало ещё меньше тепла, поэтому другие факторы могли понадобиться в полном объёме.)

Очевидно, что поглощение инфракрасного излучения таким способом играло важную роль лишь до тех пор, пока атмосфера была насыщена водородом. Всё изменилось, как только на сцену вышли бактерии, которые перерабатывают углекислый газ и водород в метан и воду. Метан поглощает инфракрасное излучение лишь на определённой длине волны, и поэтому по достижении определённой концентрации вклад дополнительного метана в парниковый эффект становится незначительным. Метаногены, вероятно, очень быстро достигли этой точки, после чего потребление углекислого газа и водорода стало давать в остатке охлаждающий эффект. Кроме того, высокая концентрация метана должна была привести к образованию дымки, отражавшей солнечный свет.

Поэтому исследователи предполагают, что обширное оледенение, случившееся около 2,9 млрд лет назад, могло быть обусловлено, как ни странно, биологическим производством метана. Здесь остаётся много неизвестных, так что простор для исследований ещё есть.

В комментарии к статье с результатами исследования Джеймс Кастинг из Университета штата Пенсильвания (США) отмечает, что выводы коллег имеют внеземное значение. Если H2 и впрямь способен нагреть планету земного типа, становится возможным существование жизни на аналогичных молодых планетах (в том числе на древнем Марсе), расположенных в десять раз дальше от солнцеподобной звезды, чем Земля.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

 


 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


 

Ритм климатических изменений, происходивших в последние миллионы лет истории Земли, определяется орбитальными циклами: в зависимости от количества солнечного света ледники то растут, то отступают. На перемены отзывается вся планета — от циркуляции атмосферы и океана до экосистем и даже эрозии и переноса осадка.

Извержение исландского вулкана Эйяфьятлайокудль в 2010 году (фото fridgeirsson)Извержение исландского вулкана Эйяфьятлайокудль в 2010 году (фото fridgeirsson)Новое исследование говорит о том, что это влияет и на вулканизм. Учёные и раньше замечали подобные корреляции в течение ограниченных периодов времени и в региональных масштабах, а новая работа даёт более широкую картину.  

Чтобы получить длинную летопись извержений вулканов, исследователи взялись за морские донные отложения со всего Тихоокеанского огненного кольца. В отличие от суши, там нет эрозии, уничтожающей слои пепла. Датирование слоёв производится путём сравнения их с надёжно датированными сухопутными слоями и оценки скорости, с которой осадок накапливается на морском дне. Ошибки, конечно, неизбежны, но исследователи сделали всё возможное, чтобы учесть неопределённости.

Собрав воедино данные обо всех извержениях последних миллионов лет, специалисты обнаружили циклы той же длительности, что и орбитальные. Наиболее заметно проявился цикл наклона оси продолжительностью 41 тыс. лет. Для проверки было сгенерировано 100 тыс. случайных наборов данных. Менее 1% из них дали корреляцию, соответствующую по силе фактическим данным.

Но почему? Скорее всего, дело в изменениях стресса в земной коре, вызванных ледниковыми периодами и межледниковьями. Ледовые щиты сильно давят на кору под ними, а снижение уровня моря соответствующим образом меняет самочувствие океанической коры. И наоборот. Возьмите мячик или воздушный шарик и надавите в одном месте: вы увидите, как при этом вспучивается его поверхность в другой точке. Поэтому при повышении уровня моря (и росте давления на океаническую кору) немного поднимается и континентальная кора (например, в вулканически активных областях Центральной и Южной Америки). Тем самым уменьшается верхнее давление в магматических камерах, и магме проще выбраться наружу.

Чтобы проверить гипотезу, исследователи воспользовались простой компьютерной моделью напряжённых состояний земной коры во время последнего оледенения в Центральной Америке. Корреляция извержений с рассчитанным стрессом оказалась очень красивой.

В целом пик вулканической деятельности на несколько тысяч лет отстаёт от изменений наклона оси (и климата). Это нормально для земной коры, очень медленно реагирующей на меняющиеся условия на поверхности. По крайней мере модели вели себя аналогичным образом.

Естественно, исследование не является ни глобальным, ни абсолютно полным, но представляется вероятным, что учёные получили реальную картину.

Результаты работы опубликованы в журнале Geology.


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Выгляните из дома после сильного ливня — и на заднем дворе вы обнаружите миниатюрную копию Гранд-Каньона со сложной сетью притоков. Точные условия, при которых реки всех размеров образуют подобные системы, до сих пор остаются загадкой. Новое исследование намекает на то, что ответственность за это несут два противоположных процесса. Кто знает, вдруг это поможет нам понять реки в том числе иных миров — Титана, к примеру.

Реки Аллеганского плато (изображение Taylor Perron / MIT).Реки Аллеганского плато (изображение Taylor Perron / MIT)После того как дождевая вода попала на наклонную поверхность вроде склона горы или холма, она течёт к низине. Поток размывает камень и почву, расширяя и углубляя впадину. Этот процесс (он называется переуглублением русла) характеризуется жестокой борьбой и даже в каком-то смысле каннибализмом: по мере углубления мелкие ручейки растут и поглощают друг друга, формируя притоки. Непосвящённый может подумать, что углубление может продолжаться бесконечно, однако существует такое понятие, как ползучесть почвы, в результате чего все впадины медленно, но верно заполняются.

Учёные вот уже более века знают обо всех этих процессах, но до сих пор не удаётся рассчитать относительную значимость каждого из них и понять, как они сочетаются, формируя в одних местах рукава, а в других — нет, поясняет ведущий автор нового исследования Тейлор Перрон из Массачусетского технологического института (США).

Он и его коллеги рассудили, что должен существовать некий «переломный момент» во взаимодействии углубления и движения почвы. Ниже этого порога притоки не формируются, а выше него реки начинают захватывать потоки поменьше и создавать сеть притоков. Для проверки этой гипотезы исследователи сравнили калифорнийскую долину Салинас с Аллеганским плато на юго-западе Пенсильвании. Эти регионы многим схожи: площади обоих равны примерно 25 км², там тысячи речных бассейнов. В то же время калифорнийские речные системы разветвлены вчетверо сильнее. При этом ни одна из областей не имеет никакого отношения к тектоническим разломам и складкам, что позволяет измерять углубление русла и текучесть почвы без учёта прочих переменных.

Составив карты рек обоих регионов, учёные разработали математическую модель с уравнениями для ползучести почвы и переуглубления русла рек, окружённых высокими горными хребтами. Затем модель подтасовывали так и этак, пока не получили похожую на реальность картину. Оказалось, что критической точкой становится превосходство процессов углубления над движением почвы на 250−300 единиц. Выше этого значения реки поглощают друг друга, формируя притоки, а ниже его реки постепенно теряют силу, и вместо притоков появляются самостоятельные реки.

Разумеется, вне модели осталось множество факторов: количество осадков, трещины в породе, различия в типах пород и пр.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


В окрестностях заброшенной канадской деревни Боу-Сити в провинции Альберта обнаружен ударный кратер около 8 км в поперечнике и примерно в километр глубиной.

Топографическая карта местности с контурами возможного кратера (изображение W. Xie и T. Brown)Топографическая карта местности с контурами возможного кратера (изображение W. Xie и T. Brown)Подозрения о том, что к западу от бывшего посёлка расположено нечто странное, появились ещё в 1930-х годах. Изрезанный рельеф наводил на мысль, что под ним что-то есть. Тем не менее ведущий автор исследования Вэй Се из Университета Альберты не скрывает удивления. На конференции Американского геофизического союза она объяснила это тем, что засыпанные кратеры найти нелегко и известно их мало.

Г-жа Се и её коллеги заглянули под землю с помощью данных нефтеразведки, которая проводилась посредством искусственно создаваемых сейсмических волн, которые отражаются от границы между слоями различных типов пород и дают представление об их расположении. Интерпретация данных позволила обнаружить не только большую «оспину», но даже центральный пик.

То, что кратер находится близ поверхности, говорит о том, что столкновение произошло менее 70 млн лет назад. С другой стороны, он достаточно стар, чтобы его полностью засыпало.

Хотя сейсмические данные выглядят убедительно, окончательным доказательством станет обнаружение «ударных» минералов возле места падения метеорита. Г-жа Се планирует провести бурение в начале 2013 года.


 

По мнению большинства геологов, Гранд-Каньон возник 5−6 млн лет назад в результате того, что река Колорадо размывала породу слой за слоем. Одно из доказательств — огромные кучи вымытого гравия на западной оконечности каньона, появившиеся как раз в это время.

Гранд-Каньон (Фото Phillip L. Jones)Гранд-Каньон (Фото Phillip L. Jones)Однако новое исследование посвящено другим породам, обнажённым на всём протяжении каньона. Когда эрозия уносит материал над ним, камень остывает. Следы этого охлаждения хранятся несколькими способами, в том числе в виде гелия внутри апатита. «Когда апатиту жарко, гелий покидает кристаллы; когда он холодный — гелий остаётся в них, — поясняет ведущий автор исследования Ребекка Флауэрс из Колорадского университета (США). — Таким образом, путём измерения гелия мы можем знать, когда порода остыла, оказавшись ближе к поверхности Земли, или, что более точно, когда поверхность Земли приблизилась к камню по мере образования каньона».

Исследователи не только проверили наличие гелия в кристаллах апатита из разных мест каньона, но и проанализировали расположение элемента внутри кристаллов, что подсказывает, насколько быстро охлаждалась порода. Учёные пришли к выводу, что некая древняя река вырезала пропасть, примерно соответствующую форме и размерам Гранд-Каньона, около 70 млн лет назад.

Карл Карлстрём из Университета Нью-Мексико (США) не видит ничего странного в том, что на этом месте могли быть каньоны десятки миллионов лет назад. Тем не менее, по его словам, большинство геологических данных подтверждает мнение о том, что современный каньон (то, что туристы видят сегодня) появился лишь 5−6 млн лет назад.

Единственная загадка, на которую пока нет ответа, связана с образованием конкретных живописных форм, ради которых туда и едут со всего света.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science. Предыдущую работу тех же авторов на данную тему см. здесь.


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Истоки лавы, изливающейся в ходе крупнейших современных извержений, остаются предметом дискуссий. Речь идёт о срединно-океанических хребтах, которые тянутся на десятки тысяч километров в морских глубинах. В этих местах земная кора разрывается, и частично расплавленная порода постоянно заполняет образующиеся пустоты, формируя новую океаническую кору. Эту часть никто не оспаривает.

Остывающая лава исландского Эйяфлатлайокудля (фото Martin Rietze / Corbis)Остывающая лава исландского Эйяфлатлайокудля (фото Martin Rietze / Corbis)Вопрос состоит в том, насколько верно мы интерпретируем лавы этих извержений, то есть правильно ли мы понимаем, что они рассказывают нам о мантии. Это очень важная проблема, потому что у нас слишком мало источников сведений об этой части планеты. И главная трудность заключается в оценке изменений, через которые прошла порода, выйдя из мантии, оказавшись на морском дне и дождавшись учёных. 

Издавна при определении минерального состава этих пород геологи полагаются на так называемую фракционную кристаллизацию. Представьте себе некий объём магмы, которая охлаждается: минералы один за другим застывают и опускаются на дно, и расплавленного материала становится всё меньше. Элементы, находящиеся в расплаве, постепенно реагируют с кристаллизовавшимися минералами, и в конце концов остаются только «несовместимые элементы». Как правило, это редкие элементы, стронций, неодим и гафний, которые и дают ключ к разгадке происхождения магмы в мантии.

Когда магма полностью излита и охлаждена, то, что вы получаете в итоге (то есть состав океанической коры), зависит от начального сочетания элементов (в мантийной породе), времени, ушедшего на остывание, и того, добавлялась ли свежая мантия в процессе. Короче говоря, то, что у вас лежит в горшке, соответствует тому, что вы туда положили, не правда ли?

Нет, говорят геологи Хью О'Нил из Австралийского национального университета и Фрэнсис Дженнер из Института Карнеги (США), которые обнаружили неожиданную закономерность в «несовместимых элементах», действующую во всё мире. Она намекает на более масштабный и единый процесс производства магмы, которая составляет океаническую кору Земли: «круговорот магмы через глобальный ансамбль магматических бассейнов» — вот как они это называют.

Почему это важно? Как поясняет в сопутствующей статье геофизик Альбрехт Хофман из Института химии Общества Макса Планка (ФРГ), это означает, что мы должны пересмотреть процесс, отвечающий за самые объёмные извержения на планете. Такого рода фундаментальные изменения, конечно, случаются не каждый день.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Около 74 тыс. лет назад на острове Суматра произошло чудовищное извержение вулкана Тоба. По оценкам, оно было в 5 тыс. раз масштабнее извержения вулкана Сент-Хеленс в 1980 году. Да что там говорить — это крупнейшее извержение на планете за последние 2 млн лет!

Кратер вулкана Тоба (изображение William Bowen, California Geographical Survey)Кратер вулкана Тоба (изображение William Bowen, California Geographical Survey)Тоба извергнул столько лавы, что хватило бы на два Эвереста. Огромные тучи пепла закрыли солнце на долгие годы. От взрыва остался кратер диаметром 50 км. В дополнение ко всему Андерс Свенссон из Копенгагенского университета (Дания) и его коллеги выяснили, что на обоих полюсах шли дожди из серной кислоты.

Учёные давно вычислили, на какой глубине ледовых шапок Гренландии и Антарктики следует искать следы извержения Тобы, но до сих пор не удалось найти никаких остатков пепла. Зато на этот раз найдены слои серной кислоты. Датировка сходится.

Анализ кернов позволил также прояснить детали того, насколько радикально изменился климат в годы после извержения. Ранее исследователи подсчитали, что подобное событие могло привести к снижению среднемировой температуры на 10 ˚C и что холода могли продержаться десятилетия. В действительности, судя по кернам, охлаждение было кратковременным и не носило глобального характера. Южное полушарие его практически не заметило.

Кроме того, новые данные могли бы уладить некоторые археологические дебаты. Извержение Тобы произошло в критический момент ранней истории человечества, когда Homo sapiens впервые высунул нос из Африки. Учёным хотелось бы знать, повлияло ли на историю нашего рода это событие и можно ли говорить об уничтожении значительной части популяции.

Слои пепла, найденные в Азии, служат очень важной точкой отсчёта для работы с артефактами, которые слишком стары для радиоуглеродного датирования. Обнаружение кислотных слоёв в кернах льда может стать ещё одним фоном, который позволит поместить археологические находки в климатический контекст.

Результаты исследования опубликованы в журнале Climate of the Past.

 


 Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


 

Гималаи могут оказаться на 20 млн лет младше, чем мы думаем, считают исследователи из Сиднейского университета (Австралия).

Деревня Тенгбоче в Непале, где расположен известный монастырь (фото Murat Selam)Деревня Тенгбоче в Непале, где расположен известный монастырь (фото Murat Selam)Профессор Джонатан Эйтчисон и его коллеги полагают, что Индийский субконтинент врезался в Евразию много позже, всего 35 млн лет назад, а не 55 млн, как написано в учебниках. При этом на пути к северу Индия пережила многочисленные столкновения.

Очевидно, что Индию и Азию океан не разделяет с тех самых пор, как они соединились. Поэтому имеет смысл анализировать возраст наиболее молодых пород морского происхождения между двумя массивами суши. Их датировка как раз и даёт те самые 35 млн лет.

Кроме того, исследователи обратили внимание на возраст самых молодых вулканических пород, имеющих отношение к процессу субдукции и залегающих вдоль южных границ Азии. Субдукцией называется захождение одной литосферной плиты под другую. Зачастую она связана с вулканической активностью — например, в Тихоокеанском огненном кольце.

Как только океан Тетис, который разделял древние континенты Гондвану и Лавразию, окончательно исчез (это произошло, когда Индия зашла под Азию), вулканизм этого типа прекратился. Соответственно, самые молодые породы, относящиеся к этому процессу, тоже способны указать на время столкновения.

Третьей линией доказательств стали грубозернистые осадочные породы. Дело в том, что, когда происходит столкновение тектонических платформ и поднимаются новые горные цепи, такие породы сбрасываются горами в виде гравия.

Время формирования Гималаев — важный вопрос, ведь всякий раз, когда появляется новый горный массив (особенно такой высоты), он оказывает сильное влияние на климатические системы, меняя пути атмосферной циркуляции. Например, нынешние азиатские муссоны — порождение Гималаев.

Результаты своих исследований г-н Эйтчисон опубликовал пока лишь в виде короткого письма в журнале PNAS (комментарий экспертов здесь) и представил на специальном мероприятии. Кроме того, на его счету ряд статей о частных вопросах хронологии столкновения Индии и Азии.

 


 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


 

Извержения вулканов обычно невелики, но порой их сила такова, что под угрозой оказываются целые цивилизации.

Один из методов скелетизации, применявшихся для измерения размеров пузырьков и поровых каналов. A) Скелет, сохраняющий топологию, с обозначенными красным узлами в местах пересечения ответвлений. B) Максимально вписанные сферы, применявшиеся для расчёта объёма пузырьков. C) Максимально вписанные сферы, применявшиеся для расчёта диаметра поровых каналов. Толщина стенок была тоже определена с помощью максимально вписанных сфер. (Изображение J. Fife / PSI; D. Baker / McGill University.)Один из методов скелетизации, применявшихся для измерения размеров пузырьков и поровых каналов. A) Скелет, сохраняющий топологию, с обозначенными красным узлами в местах пересечения ответвлений. B) Максимально вписанные сферы, применявшиеся для расчёта объёма пузырьков. C) Максимально вписанные сферы, применявшиеся для расчёта диаметра поровых каналов. Толщина стенок была тоже определена с помощью максимально вписанных сфер. (Изображение J. Fife / PSI; D. Baker / McGill University.)К сожалению, учёные пока не знают, каким образом можно предсказать силу извержений. В то же время известно, что извержения вызываются быстрым расширением пузырей, которые формируются в воде и прочих летучих веществах, запертых в поднимающейся из глубин расплавленной породе. Этот механизм во многом схож с тем, что происходит, когда вы встряхиваете бутыль с газировкой, а потом откручиваете крышку. Насколько быстро или медленно вулкан и напиток расстанутся с газом, зависит от взаимодействия двух процессов — роста пузырьков и потери газа. Формирование и рост пузырьков и их влияние на свойства магмы — вот что стоило бы изучить ради предсказания масштабов извержений.

Международная исследовательская группа во главе с Доном Бейкером из Университета Макгилла (Канада) выяснила, что разница между слабыми и сильными извержениями коренится в первых десяти секундах роста пузырьков в расплавленной породе. Поэтому делается вывод о необходимости специальных систем мониторинга, которые смогут информировать о быстрых изменениях состава и движения газа в эти краткие, но важные моменты.181012sthelensИзвержение вулкана Сент-Хеленс в 1980 году (фото Austin Post, USGS)

Учёные наблюдали рост вулканических пузырьков в реальном времени путём нагрева водоносной магматической породы с помощью недавно разработанной лазерной системы швейцарского синхротрона SLS и рентгеновской 3D-микрофотографии образцов во время первых 18 секунд роста пузырьков и образования пены. С помощью полученных изображений удалось измерить количество и размер пузырьков, изучить геометрию связей между ними, а также вычислить, насколько быстро газ выходил из образца и как падала сила пены.

Оказалось, что поначалу в каждом кубическом сантиметре возникали тысячи маленьких пузырьков, которые очень быстро сливались в пену из крупных пузырей. Чем выше была потеря газа, тем сильнее снижалась сила пены. И всё это за 15 секунд.

Затем учёные выяснили, что даже небольшого количества воды в расплавленной породе достаточно, чтобы вызвать разрушительное извержение. В большинстве случаев газ выходит слишком быстро, приводя к незначительным извержениям, но иногда скорость образования пузырьков очень велика или условия таковы, что они не могут слиться в пену, и тогда случается катастрофа.

Это маленький, но важный шаг на пути к предсказанию характера извержений.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.

 


 

Источник: КОМЬЮЛЕНТА


 

 

 

Случайные статьи

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Предыдущая Следующая

Ночной охотник. Мозазавр-сова искал добычу в темноте

10-12-2015 Просмотров:5512 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Ночной охотник. Мозазавр-сова искал добычу в темноте

Остатки удивительного морского ящера-мозазавра раскопали палеонтологи на севере Японии. Древний морской хищник обладал бинокулярным зрением и вел ночной образ жизни, уверены ученые. Phosphorosaurus ponpetelegans. Реконструкция: Tatsuya Shinmura Хорошо сохранившийся скелет мозазавра, получившего...

Вскрытие озера Восток: подробности и комментарии

12-02-2012 Просмотров:12510 Новости Окенологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Вскрытие озера Восток: подробности и комментарии

Через несколько дней после того как об этом узнал и заговорил весь мир, пресс-служба ФГБУ «Арктический и антарктический научно-исследовательский институт» изволила опубликовать официальное заявление начальника Российской антарктической экспедиции Валерия Лукина...

Лето 2010 года растопило Гренландию

03-02-2011 Просмотров:11588 Новости Экологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Лето-2010 года стало для Гренландии не только самым теплым, но и самым длинным за всю историю метеонаблюдений (начиная с 1873 года). Период таяния продлился на два месяца дольше обычного. Ученые столь...

Подкаменщик сибирский - Cottus sibiricus

14-11-2012 Просмотров:14051 Рыбы Енисея Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Подкаменщик сибирский - Cottus sibiricus

Сибирский подкаменщик широко распространен в водоемах края. Встречается по всему Енисею и его притоках (Абакан, Туба, Сисим, Кан, Ангара, Подкаменная и Нижняя Тунгуски, Турухан, Танама и другие). Северная граница его...

Палеонтологи вернули бронтозавру его имя

08-04-2015 Просмотров:5849 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Палеонтологи вернули бронтозавру его имя

Спустя сто с лишним лет палеонтологи выяснили, что знаменитый бронтозавр был несправедливо лишен своего имени. В действительности он представляет собой отдельный род и заслуживает отдельного названия. БронтозаврОб этом говорится в статье португальских специалистов...

top-iconВверх

© 2009-2021 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.