Volcanic eruption explained - Steven Anderson

Переводчик: Rostislav Golod Редактор: Natalia Savvidi

In February of 1942, Mexican farmer Dionisio Pulido

В феврале 1942 года мексиканский фермер по имени Дионисио Пулидо

thought he heard thunder coming from his cornfield.

услышал на своём кукурузном поле громыхание.

However, the sound wasn’t coming from the sky.

Звук, однако, доносился не с неба.

The source was a large, smoking crack emitting gas and ejecting rocks.

Он вырывался из огромного разлома,

откуда шёл столбом дым и вылетали крупные камни.

This fissure would come to be known as the volcano Paricutin,

Этот излом впоследствии назовут вулканом Парикутин,

and over the next 9 years, its lava and ash would cover over 200 square km.

и в течение последующих девяти лет

его лава и пепел покроют собой площадь в 200 квадратных километров.

But where did this new volcano come from,

Но как возник этот новый вулкан

and what triggered its unpredictable eruption?

и что именно стало причиной его непредсказуемого извержения?

The story of any volcano begins with magma.

История любого вулкана начинается с магмы.

Often, this molten rock forms in areas where ocean water

Зачастую эта расплавленная твёрдая порода образуется в местах, где вода из океана

is able to slip into the Earth’s mantle and lower the layer’s melting point.

просачивается в мантию Земли

и понижает температуру плавления в этом слое.

The resulting magma typically remains under the Earth’s surface

Образующаяся в результате магма остаётся под поверхностью Земли

thanks to the delicate balance of three geological factors.

благодаря тонкому равновесию трёх геологических факторов.

The first is lithostatic pressure.

Первый — литостатическое давление.

This is the weight of the Earth’s crust pushing down on the magma below.

Это масса земной коры, давящей сверху на магму.

Magma pushes back with the second factor, magmastatic pressure.

В противоположном направлении давит второй фактор — магмастатическое давление.

The battle between these forces strains the third factor:

Противостояние этих двух сил влияет на третий фактор —

the rock strength of the Earth’s crust.

прочность горных пород земной коры.

Usually, the rock is strong enough and heavy enough

Обычно горные породы достаточно монолитны и тяжелы,

to keep the magma in place.

для того чтобы держать магму под землёй.

But when this equilibrium is thrown off, the consequences can be explosive.

Однако когда равновесие нарушается, последствия могут быть разрушительными.

One of the most common causes of an eruption

Одной из наиболее частых причин извержения вулканов

is an increase in magmastatic pressure.

является повышение магмастатического давления.

Magma contains various elements and compounds,

В магме содержатся различные вещества и соединения,

many of which are dissolved in the molten rock.

многие из которых растворены в расплавленной породе.

At high enough concentrations, compounds like water or sulfur no longer dissolve,

При достаточно высоких концентрациях такие компоненты, как вода или сера,

перестают растворяться и образуют пузыри газа под высоким давлением.

and instead form high-pressure gas bubbles.

When these bubbles reach the surface,

Достигнув поверхности,

they can burst with the force of a gunshot.

эти пузыри стремительно вырываются наружу.

And when millions of bubbles explode simultaneously,

А когда разом взрываются миллионы пузырей,

the energy can send plumes of ash into the stratosphere.

их энергии хватает на то, чтобы шлейф пепла растянулся до стратосферы.

But before they pop, they act like bubbles of C02 in a shaken soda.

Но перед тем как вырваться наружу, они ведут себя как пузыри СО2 в минералке.

Their presence lowers the magma’s density,

От их наличия плотность магмы снижается

and increases the buoyant force pushing upward through the crust.

и растёт её выталкивающая сила сквозь слои земной коры.

Many geologists believe this process was behind the Paricutin eruption

Многие геологи полагают, что в результате именно такого процесса

и произошло извержение вулкана Парикутин в Мексике.

in Mexico.

There are two known natural causes for these buoyant bubbles.

Известны две естественные причины возникновения пузырей.

Sometimes, new magma from deeper underground

Иногда из глубин земли поступает новая магма,

brings additional gassy compounds into the mix.

в результате чего в расплавленный состав примешиваются соединения газов.

But bubbles can also form when magma begins to cool.

Но пузыри также начинают формироваться и при остывании магмы.

In its molten state, magma is a mixture of dissolved gases and melted minerals.

В текучем состоянии магма — это смесь растворённых газов и расплавленных пород.

As the molten rock hardens, some of those minerals solidify into crystals.

По мере застывания минералов некоторые из них образуют кристаллы.

This process doesn’t incorporate many of the dissolved gasses,

Данный процесс не затрагивает содержащихся в магме газов,

resulting in a higher concentration of the compounds

в результате чего возникает высокая концентрация соединений,

that form explosive bubbles.

в которых образуются имеющие взрывную силу пузыри.

Not all eruptions are due to rising magmastatic pressure—

Но не все извержения происходят из-за роста магмастатического давления,

sometimes the weight of the rock above can become dangerously low.

иногда риск создаётся уменьшением массы твёрдых пород над слоями магмы.

Landslides can remove massive quantities of rock from atop a magma chamber,

Из-за оползней происходит сход огромных массивов пород,

dropping the lithostatic pressure and instantly triggering an eruption.

создающих литостатическое давление на магматическую камеру,

что может спровоцировать извержение вулкана.

This process is known as “unloading”

Данный процесс получил название «разгрузка»,

and it’s been responsible for numerous eruptions,

и из-за него произошло несколько извержений,

including the sudden explosion of Mount St. Helens in 1980.

в частности катастрофическое извержение Сент-Хеленс в 1980 году.

But unloading can also happen over longer periods of time

Однако «разгрузка» может происходить и в течение длительного периода времени

due to erosion or melting glaciers.

в связи с эрозией и таянием ледников.

In fact, many geologists are worried that glacial melt

Многие геологи всерьёз обеспокоены, что вызванные изменениями климата

caused by climate change could increase volcanic activity.

таяния ледников могут спровоцировать рост вулканической активности.

Finally, eruptions can occur when the rock layer is no longer strong enough

Также извержения случаются, когда слои твёрдых пород теряют свою прочность

to hold back the magma below.

и более не в состоянии удерживать магму.

Acidic gases and heat escaping from magma

В результате процесса, названного гидротермальным метаморфизмом,

can corrode rock through a process called hydrothermal alteration,

жар и едкие газы, выделяющиеся из магмы, приводят к коррозии пород

gradually turning hard stone into soft clay.

и постепенному превращению твёрдых камней в мягкую глину.

The rock layer could also be weakened by tectonic activity.

Уровень твёрдых пород может ослабевать под действием тектонической активности.

Earthquakes can create fissures allowing magma to escape to the surface,

Из-за землетрясений возникают изломы, и через них магма выходит на поверхность,

and the Earth’s crust can be stretched thin

а земная кора становится тоньше

as continental plates shift away from each other.

по мере взаимного отдаления друг от друга континентальных плит.

Unfortunately, knowing what causes eruptions

К сожалению, даже вооружившись знаниями о причинах извержений,

doesn’t make them easy to predict.

мы не можем легко их предсказывать.

While scientists can roughly determine the strength and weight

И хотя учёные могут примерно определять прочность и вес земной коры,

of the Earth’s crust,

the depth and heat of magma chambers makes measuring changes

из-за глубины залегания и температур магматических камер

измерение магмастатического давления представляет большие сложности.

in magmastatic pressure very difficult.

But volcanologists are constantly exploring new technology

Но вулканологи постоянно изобретают новые технологии,

to conquer this rocky terrain.

позволяющие им вторгаться в недра земли.

Advances in thermal imaging have allowed scientists

Прогресс, достигнутый в тепловидении, позволил учёным

to detect subterranean hotspots.

обнаруживать подземные магматические очаги.

Spectrometers can analyze gases escaping magma.

При помощи спектрометров можно изучать газовый состав магмы,

And lasers can precisely track the impact of rising magma on a volcano’s shape.

а лазеры могут отслеживать влияние потоков магмы на форму вулкана.

Hopefully, these tools will help us better understand these volatile vents

Будем надеяться, что все эти инструменты помогут нам понять,

как именно работают огненные жерла

and their explosive eruptions.

и как происходят бурные извержения.