В июне 2019 года на Курильских островах произошло сильное извержение — вулкан Райкоке выбросил многокилометровые столбы пепла и газов. И вот теперь ученым удалось выяснить, что стало причиной столь сильного извержения.
В первую очередь, специалисты обращают внимание на реальные размеры Райкоке. Он выглядит небольшим островком, однако под водой прячется вулкан высотой около трех километров. Это уже третий зафиксированный случай его извержения, и предыдущие тоже были сильны.
По счастливому стечению обстоятельств, во время нынешнего извержения неподалеку от вулкана оказалось два судна. На одном из них находились ученые, приехавшие считать сивучей. Они записали происходящее на видео и собрали образцы вулканического пепла. А капитан второго судна запустил дрон, благодаря чему специалисты получили съемку финальной стадии извержения.
«Именно благодаря их интересу и мужеству мы имеем уникальный материал. Потом он стал другим — прошли дожди, что-то перемешалось, изменилось, прореагировало друг с другом. Пепел же, собранный прямо во время извержения, позволяет нам узнать, что было тогда, мы можем увидеть это событие практически в реальном времени», — рассказывает заместитель директора Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН доктор геолого-минералогических наук Сергей Смирнов.
Изучив материалы с Райкоке, исследователи обнаружили, что летучих компонентов, которые обычно приводят ко взрывам вулканов, в магме было немного. Тогда ученые предположили, что роль детонатора сыграла метеорная и морская вода. По результатам известного эксперимента, если магма мгновенно встречается с водой или насыщенными ею породами, на границе раздела сред происходит взрыв. Он превращает жидкую магму в мельчайшую пыль, которая устремляется вверх. Очевидно, подобный процесс произошел и в Райкоке.
«Размер частиц этого извержения составлял 0,5—0,1 миллиметра. Только взрыв, вызванный взаимодействием с метеорными и морскими водами, мог так тонко измельчить магму и окружающую жерло породу. Если бы магма дробилась за счет внутренней энергии собственных пузырьков, то размер частичек был бы намного больше. Кроме того, среди продуктов извержения присутствовало бы много крупных фрагментов, которые мы называем вулканическими бомбами. Последних мы не наблюдали, из чего следовало, что причина взрыва — не в самой магме», — объясняет Сергей Смирнов.
Участие во взрыве морской воды подтверждают и аккреционные шарики, присутствующие в пепле. Если выбросить вверх горячие обломки и заставить их двигаться в облаке пыли, перемешанной с влагой, то со временем они начнут слипаться. Такие шарики легко формируются, если во влаге присутствуют соли.
По мнению ученых, верхний слой магмы в жерле вулкана был очень вязким. Поднимающаяся снизу более жидкая и горячая магма разогрела его и сделала подвижнее, и он разогрел воду в пористых породах на дне кратера. Вода испарилась, породы взорвались, обломки полетели вверх.
«Скорее всего, первый взрыв был чисто газовым, — отмечает Сергей Смирнов. — Он разрушил пробку, в результате чего магма поднялась выше, и к ней подтекли соленые воды из нижнего горизонта. Произошло еще несколько взрывов, выбросивших пепел на огромную высоту. При этом взрывались не только породы вулкана, но и сама магма. После того как водоносные горизонты вулкана осушились, магма в канале остыла и снова стала неподвижной пробкой. Пароксизмальная фаза, во время которой были самые сильные взрывы, длилась десять часов. Всего произошло девять взрывов — их зафиксировали по космическим снимкам»