Dybt under jordoverfladen ligger to overvågningskanoner med ufattelig gæring sovende i de amerikanske stater Californien og Wyoming. Hvis de eksploderer, vil hele den vestlige del af USA om nogle timer være dækket med et tykt lag vulkansk støv. Hver af disse vulkaner er eksploderet mindst fire gange i de sidste to millioner år! Brand-åndedrætsmonstre med lignende magt venter på deres tid i dybet i Indonesien og New Zealand.
Nedtællingen er begyndt
Udbruddet af en supervolkan i destruktiv kraft kan kun sammenlignes med faldet af en mellemstor asteroide. Men dette monster vågner ti gange oftere - cirka hver hundrede tusind år - og giver anledning til den mest dramatiske naturkatastrofe, der kunne komme over menneskeheden. Desuden vil der foruden de øjeblikkelige konsekvenser af denne tragiske begivenhed også forekomme fjerne uforudsigelige ændringer i det globale klima. Det er derfor ikke overraskende forskernes store ønske om at forstå årsagerne til dette fænomen, så hvis ikke at forhindre denne mordiske katastrofe, som folk naturligvis ikke kan gøre, så i det mindste forudse det. Forskere har behandlet dette problem siden 1950'erne, men først i de seneste årtier har der været et konkret gennembrud i forståelsen af mekanismerne, der fungerer inden i supervolcanoer.
Calderas
Ordet "caldera" kommer fra den spanske caldera, der betyder "stor kedel", og henviser til en oval eller cirkulær depression øverst på en vulkan, som normalt dannes efter et udbrud. Der er calderas 30-60 kilometer i størrelse og flere kilometer dyb. De har en tendens til at opstå, når underjordiske hulrum under vulkaner (vulkanologer kalder dem magma-kamre) flyder over, og magt med højt tryk bryder gennem ventilationsåbninger "tilsluttet" af størknede klippemasser. Og der er en eksplosion! Ovennævnte enorme calderas blev genereret af ægte supervolcanoer, hundreder og tusinder af gange større end dem, der er kendt af videnskabsmænd! Det er tydeligt, at magma-kamrene under disse calderas var monstrøse i størrelse.
Yellowstone National Park er hjemsted for tre relativt unge kalderer af supervolcanoer. De blev dannet på forskellige tidspunkter - for 640 tusind år siden, 1,3 millioner og 2,1 millioner år siden.
Salgsfremmende video:
Magma kamre
I løbet af de sidste to millioner år har fire supervolcanoer i områderne i Yellowstone National Park i Wyoming, Long Valley i Californien, Toba i Sumatra og Taupo i New Zealand kastet 750 kubik kilometer magma ud fra tarmene på vores planet!
Siden midten af 1970'erne er der foretaget undersøgelser af særegenhederne ved dannelsen af magma-kamre. Superudbrud forekommer som et resultat af udseendet af lodrette revner under påvirkning af magma-tryk og når Jordens overflade. Magma stiger langs disse revner og multiplicerer deres antal i en cirkel. En slags ring dannes, indeni hvilken en massiv cylinder dannes, blottet for støtte. Det kollapser ind i det tomme magma-kammer, ligesom taget af et hus, der har mistet sine vægge! Denne sammenbrud presser den resterende magma og gasser ud i kammeret og løber ind i de ringformede åbninger.
Små krystaller vil løse det store problem
Det er længe blevet observeret, at bunker af vulkansk sten er sammensat af små krystaller. Først i slutningen af 1980'erne blev det imidlertid muligt at begynde en mere grundig undersøgelse af dem. I det sidste årti er geokemister blevet alvorligt interesseret i krystaller af zirkonmineralet, som er en del af vulkanske klipper. Mineralet tiltrak deres opmærksomhed med sin høje modstand mod høje temperaturer og tryk. Det viste sig, at zirkonkrystaller indeholder oxygen-18, som ikke har 8 neutroner i atomkernen, som i atmosfærisk ilt, men 10! Derudover var der i de undersøgte prøver af zirkonkrystaller lidt iltisotop - mindre end i magma! Dette betød, at zirkonen blev dannet af klipper, der blev vasket af regn eller smuldrende sne!Baseret på undersøgelsen af zirkonkrystaller var geochemister i stand til at udarbejde en metode til vurdering af sandsynligheden for forestående supervolcano-udbrud. Det er sandt, at der er forskellige meninger om fortolkningen af de foretagne skøn. I det mindste forudsiger nogle geokemikere den forestående begyndelse af en ny vulkanismecyklus.
Uenigheder opstod over konsekvenserne af superudbruddene. Den eksplosive karakter af frigivelsen af magma fra magakamrene bestemmes af to faktorer - viskositeten af dette stof, det vil sige hastigheden for dets udstrømning, og trykforskellen i magma-kammeret og på jordoverfladen. For at teste denne antagelse blev der udført særlige undersøgelser. Studerede især arten af magmaudstrømningen på mikroskopisk niveau.
Konsekvenser af superudbrud
Flere modeller af disse processer blev overvejet. I en version blev et stort udbrud af supervolcanoer i Long Valley og Yellowstone National Park simuleret under betingelse af overophedning af aske og gasser, som i dette tilfælde ville skynde sig ind i de øverste lag af stratosfæren til en højde af 50 kilometer. Når "taget" over magma-kammeret kollapser, spreder enorme grå skyer, der springer ud af ventilen, vandret rundt om calderaen. Disse strømninger, som er mellemformationer mellem lava og aske, spreder sig ekstremt hurtigt - med hastigheder op til 400 kilometer i timen! Biler og endda lette fly vil ikke være i stand til at flygte fra dem. Derudover vil strømme af grå skyer være meget varme - op til en temperatur på 600-700 grader celsius.
Det betyder, at de forbrænder alt omkring inden for en radius på titusinder. De grå skyer nævnt ovenfor vil efterlade endnu mere ildevarslende og vidtrækkende konsekvenser.
I et område hundreder af kilometer omkring supervolcanen vil klumper af hvidgrå aske falde ud i flere dage eller endda uger. Selv inden for 300 kilometer vil tykkelsen på den faldne aske være mindst en halv meter. Hvis det blandes med regn, vil våd og derfor kraftig aske kollapse på tagene i mange boligbygninger. Inden for en radius på 200 kilometer omkring calderaen, selv ved middagstid vil det være så mørkt som skumring. Ud over hvad der er blevet sagt, vil vi nævne strømafbrydelser i byer, aske tilstopning af sejlbare floder, uoprettelig skade på landbruget.
En anden faktor er svovlsyre
Af de mange gasser, der udsendes af vulkaner, er svovldioxid især miljøskadelig. Reagerer med atmosfærisk ilt og vand, det danner dråber af ekstremt giftig svovlsyre. Det er disse dråber, der blokerer for sollys, der forvandler dag til nat og "forsyner" vores planet med en kold snap. Denne situation ligner den berygtede "nukleare vinter", der er forudsagt som det katastrofale resultat af atomkrig. Det særlige ved hydrologiske cyklusser på Jorden er sådan, at selvrensning af planeten fra konsekvenserne af supervolcanic udbrud vil tage årtier! Interessant nok undersøgte glaciologer i 1996 prøver af isdækning fra Grønland og Antarktis og fandt spor af svovlsyre der i lag svarende til tiden med udbruddet af Toba-vulkanen i Sumatra, der opstod for 74 tusinde år siden!Derefter blev 2800 kubik kilometer lava og aske fordrevet fra planetens tarm, og den globale lufttemperatur faldt i gennemsnit med 5-15 grader Celsius! For øvrig fandt forskerne, at hovedparten af svovlsyren fordampede fra isen på seks år!
Lad os ikke glemme ozon
Geokemikere gennemførte en særlig undersøgelse af en særlig effektiv oxidant - ozon. Det er en gas, der beskytter alt liv på jorden mod den skadelige ultraviolette stråling af solen. Når ozon i stratosfæren interagerer med svovldioxid, dannes der syre, der falder til jorden med regn. Her interagerer hun med vulkansk aske. Således forekommer en fortynding af det beskyttende ozonlag.
Som et resultat af udbruddet af Mount Pinatubo i Filippinerne i 1991 blev det beskyttende ozonlag i atmosfæren fortyndet med 3-8 procent!
Magazine: Hemmelighederne fra det 20. århundrede №22. Forfatter: Leonid Prozorov