Dypt under jordoverflaten ligger to overvåkingskanoer med ufattelig grusomhet sovende i de amerikanske delstatene California og Wyoming. Hvis de eksploderer, vil hele den vestlige delen av USA om noen timer være dekket med et tykt lag med vulkansk støv. Hver av disse vulkanene har eksplodert minst fire ganger de siste to millioner årene! Brann-pustende monstre med lignende kraft venter sin tid i dypet av Indonesia og New Zealand.
Nedtellingen har begynt
Utbruddet av en supervolkan i destruktiv kraft kan bare sammenlignes med fallet av en mellomstor asteroide. Men dette monsteret våkner ti ganger oftere - omtrent hver hundre tusen år - og gir opphav til den mest dramatiske naturkatastrofen som kan komme over menneskeheten. I tillegg til de øyeblikkelige konsekvensene av denne tragiske hendelsen, vil også eksterne, for eksempel uforutsigbare endringer i det globale klimaet, skje. Det er derfor ikke overraskende forskernes store ønske om å forstå årsakene til dette fenomenet, slik at hvis ikke for å forhindre denne dødelige katastrofen, som selvfølgelig folk ikke kan gjøre, så i det minste forutse det. Forskere har taklet dette problemet siden 1950-tallet, men først de siste tiårene har det skjedd et konkret gjennombrudd i forståelsen av mekanismene som fungerer i supervolkaner.
Calderas
Ordet "caldera" kommer fra den spanske kalderaen, som betyr "stor kittel", og refererer til en oval eller sirkulær depresjon på toppen av en vulkan, vanligvis dannet etter et utbrudd. Det er kalderaer 30-60 kilometer i størrelse og flere kilometer dype. De har en tendens til å oppstå når underjordiske tomrom under vulkaner (vulkanologer kaller dem magakamre) strømmer over, og høytrykksmagma bryter gjennom ventilasjonsåpninger "plugget" av stivne bergmasser. Og det er en eksplosjon! De nevnte enorme kalderaene ble generert av ekte supervolcanoer, hundre og tusenvis av ganger større enn de som er kjent for forskere! Det er tydelig at magakamrene under disse kalderaene var uhyrlige i størrelse.
Yellowstone nasjonalpark er hjem til tre relativt unge kalderer av supervolcanoer. De ble dannet til forskjellige tider - for 640 tusen år siden, 1,3 millioner og 2,1 millioner år siden.
Salgsfremmende video:
Magma kamre
I løpet av de siste to millioner årene har fire supervolcanoer i områdene i Yellowstone nasjonalpark i Wyoming, Long Valley i California, Toba i Sumatra og Taupo i New Zealand kastet ut 750 kubikk kilometer magma fra innvollene på planeten vår!
Siden midten av 1970-tallet har det blitt utført studier på særegenhetene ved dannelsen av magakamre. Superutbrudd forekommer som et resultat av utseendet til vertikale sprekker under påvirkning av magma-trykk, og når jordens overflate. Magma reiser seg langs disse sprekkene og multipliserer tallet i en sirkel. Det dannes en slags ring, inni hvilken en massiv sylinder dannes, blottet for støtte. Det kollapser inn i det tomme magma-kammeret, som taket på et hus som har mistet veggene! Denne kollapsen presser ut gjenværende magma og gasser i kammeret, og suser inn i de ringformede ventilasjonsåpningene.
Små krystaller vil løse det store problemet
Det har lenge blitt observert at biter av vulkansk berg er sammensatt av bittesmå krystaller. Først på slutten av 1980-tallet ble det imidlertid mulig å starte en grundigere undersøkelse av dem. I løpet av det siste tiåret har geokjemister blitt alvorlig interessert i krystaller av zirkonmineralet, som er en del av vulkanske bergarter. Mineralet vakte oppmerksomhet med sin høye motstand mot høye temperaturer og trykk. Det viste seg at zirkonkrystaller inneholder oksygen-18, som ikke har 8 nøytroner i atomkjernen, som i atmosfærisk oksygen, men 10! I tillegg var det lite oksygenisotop i de undersøkte prøvene av zirkonkrystaller - mindre enn i magma! Dette betydde at zirkonen ble dannet av steiner vasket av regn eller smuldrende snø!Basert på studien av zirkonkrystaller, var geokjemister i stand til å utarbeide en metode for å vurdere sannsynligheten for forestående supervolkanutbrudd. Det er riktignok forskjellige meninger om tolkningen av estimatene som er gjort. I det minste forutsetter noen geokjemister den forestående begynnelsen av en ny vulkanismesyklus.
Uenigheter oppsto over konsekvensene av superutbruddene. Den eksplosive naturen til frigjøring av magma fra magakamrene bestemmes av to faktorer - viskositeten til dette stoffet, det vil si hastigheten på dets strømning, og trykkforskjellen i magakammeret og på jordoverflaten. For å teste denne antagelsen ble det utført spesielle studier. Studerte spesielt arten av magmautstrømningen på mikroskopisk nivå.
Konsekvenser av superutbrudd
Flere modeller av disse prosessene ble vurdert. I en versjon ble et storskala utbrudd av supervolcanoer i Long Valley og Yellowstone nasjonalpark simulert under betingelse av overoppheting av aske og gasser, som i dette tilfellet ville skynde seg inn i de øvre lagene i stratosfæren til en høyde på 50 kilometer. Når "taket" over magma-kammeret kollapser, vil enorme grå skyer som bryter ut fra lufthullet spre seg horisontalt rundt calderaen. Disse strømningene, som er mellomformasjoner mellom lava og aske, vil spre seg ekstremt raskt - i hastigheter opptil 400 kilometer i timen! Biler og til og med lette fly vil ikke kunne "flykte" fra dem. I tillegg vil strømmer av grå skyer være veldig varme - opp til en temperatur på 600-700 grader celsius.
Dette betyr at de vil forbrenne alt rundt innenfor en radius på titalls kilometer. De grå skyene nevnt ovenfor vil gi enda mer illevarslende og vidtrekkende konsekvenser.
I et område hundrevis av kilometer rundt supervolcano vil klumper hvitgrå aske falle ut i flere dager eller til og med uker. Selv innen 300 kilometer vil tykkelsen på den falne asken være minst en halv meter. Hvis det blandes med regn, vil våt og derfor kraftig aske kollapse hustakene på mange boligbygg. Innen en radius på 200 kilometer rundt calderaen, selv på middagstid vil den være så mørk som skumring. I tillegg til det som er blitt sagt, vil vi nevne strømbrudd i byer, aske tilstopping av farbare elver, uopprettelig skade på jordbruket.
En annen faktor er svovelsyre
Av de mange gassene som vulkaner slipper ut, er svoveldioksid spesielt skadelig for miljøet. Reagerer med atmosfærisk oksygen og vann, det danner dråper ekstremt giftig svovelsyre. Det er disse dråpene som blokkerer sollyset, gjør dag til natt og "gir" planeten vår en kald snap. Denne situasjonen begynner å bli lik den beryktede "kjernefysiske vinteren", spådd som det katastrofale resultatet av atomkrig. Det særegne ved hydrologiske sykluser på jorden er slik at selvrensing av planeten fra konsekvensene av supervolkanutbrudd vil ta flere tiår! Interessant nok undersøkte glaciologer i 1996 prøver av isdekke fra Grønland og Antarktis og fant spor av svovelsyre der i lag som tilsvarte i tid til utbruddet av Toba-vulkanen i Sumatra, som skjedde for 74 tusen år siden!Så fra innvollene på planeten ble 2800 kubikk kilometer lava og aske utvist, og den globale lufttemperaturen falt i gjennomsnitt med 5-15 grader celsius! Forresten, forskerne fant ut at hoveddelen av svovelsyren fordampet fra isen på seks år!
La oss ikke glemme ozon
Geokjemister gjennomførte en spesiell studie av en spesielt effektiv oksidant - ozon. Det er en gass som beskytter alt liv på jorden mot den skadelige ultrafiolette strålingen fra solen. Når ozon i stratosfæren samvirker med svoveldioksid, dannes det syre som faller til bakken med regn. Her samhandler hun med vulkansk aske. Dermed skjer en tynning av det beskyttende ozonlaget.
Som et resultat av utbruddet av Mount Pinatubo i Filippinene i 1991 ble det beskyttende ozonlaget i atmosfæren tynnet med 3-8 prosent!
Magazine: Secrets of the 20th Century №22. Forfatter: Leonid Prozorov
