Гавайские острова сформировались в результате миллионов лет вулканической активности, подпитываемой горячей точкой в мантии Земли. Но по мере того, как архипелаг медленно дрейфует на северо-запад вместе с Тихоокеанской плитой, характер извержений меняется. Ученые Корнелльского университета впервые детально проследили, как именно — благодаря анализу крошечных пузырьков газа, «запертых» в кристаллах магмы, сообщает Science Advances.
Эти пузырьки, жидкие включения, фиксируют давление, при котором они сформировались. Значит, они позволяют определить глубину, на которой в тот момент находилась магма. С помощью усовершенствованной газовой камеры под лазерным спектрометром Рамана исследователям удалось достичь результата с погрешностью всего в сотни метров при измерениях на глубинах в десятки километров.
Метод применили к образцам из трех гавайских вулканов, находящихся на разных стадиях «жизненного цикла»:
Килауэа, активный вулкан на главном острове, показал наличие магматических резервуаров на глубине всего 1-2 км;
Халеакала, более старый вулкан на Мауи, продемонстрировал два уровня хранения магмы — неглубокий, как у Килауэа, и глубокий, на 20-27 км, уже в мантии;
Даймонд-Хед, находящийся на стадии омоложения на острове Оаху, хранит магму исключительно глубоко — на 22-30 км.
Эти данные опровергают прежнее представление о том, что извержения происходят из магмы, хранящейся исключительно в земной коре. По мере старения вулкана и его удаления от горячей точки источники магмы смещаются глубже — в мантию Земли. Точные данные о глубине хранения магмы позволяют создавать более надежные физические модели извержений и оценивать вулканическую опасность для населения.
Разработанная технология уже помогла в анализе извержения 2021 года на Ла-Пальме (Канары), а теперь ученые планируют применять ее к другим вулканам по всему миру.
Ранее Наука Mail рассказала о том, что проснулся мощный вулкан на Аляске.
