Вулкан — практически живой организм. Он рождается, растет, стареет и со временем угасает. Ученые выяснили, что магма стареющих вулканов не исчезает полностью — она уходит вглубь Земли.
Гавайские острова — цепь вулканов, которая образовалась из-за «горячей точки» — гигантского потока раскаленной магмы, поднимающейся из глубин Земли. Но поскольку Тихоокеанская плита медленно движется на северо-запад, вулканы постепенно угасают.
Так, например, молодой вулкан Килауэа находятся ровно над «горячей точкой» и постоянно извергается, а старые вулканы — Халеакала на острове Мауи — уже «съехали» с этой точки и ведут себя спокойнее.
Долгое время специалисты думали, что магма в старых вулканах просто иссякает. Однако ученые из Корнельского, Гавайского Университетов совместно с коллегами из Гавайской вулканической обсерватории выяснили, что все гораздо сложнее. Исследование было опубликовано в Science Advances.
Что происходит с магмой
Ученые изучили микроскопические пузырьки газа, запертые внутри кристаллов в застывшей лаве. Эти пузырьки сохраняют информацию о том, на какой глубине находилась магма перед извержение.
Для анализа специалисты использовали лазерный спектрометр — прибор, который измеряет плотность углекислого газа в пузырьках. Чем выше плотность, тем больше давление, а значит — тем глубже была магма.
Чтобы выяснить, что происходит с магмой по мере старения, ученые сравнили три Гавайский вулкана разных возрастов.
Килауэа
Это молодой и активный на сегодняшний день вулкан. Его магма копится неглубоко — 1-2 км под поверхностью.
Халеакала
Вулкан среднего возраста. Ученые обнаружили у него два «склада» магмы. Один неглубокий — 2 км по землей, а второй глубже и появился не так давно — 20-27 км. Он находится в слое между корой и ядром Земли.
Дайамонд-Хед
Это старый и уже дремлющий вулкан. Он извергается редко, но можно. Вся его магма ушла на глубину 22-30 км.
Это привело исследователей к выводу: чем старше вулкан, тем глубже прячется его магма в мантии. Значит, с возрастом магма не исчезает, а просто уходит глубоко под Землю.
«Знание этих глубин важно, поскольку для понимания движущих сил извержений одним из наиболее важных ограничений является то, где хранится магма»
Теперь ученые хотят изучить другие «горячие точки», например, Йеллоустоун. Кроме того, исследователи планируют создать глобальную карту магматических резервуаров.