Что питает лавовые фонтаны Килауэа: учёные пока не уверены
Исследователи Геологической службы США описали в журнале Science наблюдения за лавовыми фонтанами гавайского вулкана Килауэа. Данные позволили прогнозировать извержения, но их причина остаётся неясной.
Недавние извержения вулкана Килауэа на Гавайях дали одни из лучше всего задокументированных наблюдений за тем, как возникают лавовые фонтаны. Исследователи Геологической службы США (USGS) опубликовали выводы в журнале Science. Фонтаны высотой в несколько сотен метров бывают также на Этне и в Исландии, но механизм их образования до сих пор до конца не понят.
Как развивались извержения
Килауэа — самый молодой и самый активный вулкан Гавайев, однако с 1823 года на нём было лишь три эпизода фонтанирования. После крупного извержения 2018 года, частично опустошившего один из подземных резервуаров лавы, он начал вновь заполняться. С 2019 года процесс ускорился, и вершина поднималась более чем на 22 см в год. В 2023 году скорость выросла до 57 см в год, а подъём распространился на соседнюю кальдеру.
В 2024 году серия сильных землетрясений сопровождала раскрытие жерла, и из трещины длиной 900 метров в течение 13 часов лава выбрасывалась на высоту до 160 метров. Менее чем через сутки после этого последовало второе извержение. К прошлому месяцу произошло ещё 52 фонтанирующих извержения, самое сильное из которых выбросило лаву более чем на 400 метров.
Предсказуемость
Главным результатом стало то, что фонтанирующие извержения удаётся прогнозировать. После каждого извержения вершина быстро оседала, а магматический резервуар Халемаумау заполнялся сравнительно медленно. В USGS заметили, что последовательные извержения начинались при сходном наклоне вершины. Это позволило выпускать предупреждения, что было особенно полезно: чётких сейсмических сигналов непосредственно перед возобновлением фонтанов не было.
Что их приводит в действие
Существуют две основные идеи. Согласно первой, давление в магматическом резервуаре удерживает воду в смеси, пока на небольшой глубине она не превращается в пар, дробя магму и ускоряя её подъём. Согласно второй, причина в углекислом газе, образующем «пену» из магмы и газа под сводом камеры.
Новые данные ясного ответа не дают. Уровень углекислого газа оставался низким на протяжении всего цикла, что говорит против модели пены. Содержание диоксида серы росло во время извержений и снижалось после них, но в целом оставалось высоким. Поэтому данные скорее поддерживают паровую модель, однако неясно, почему непрерывный процесс внезапно вызывает фонтаны.
Исследователи признают, что данных хотелось бы больше: газ обычно измеряют в инфракрасном диапазоне, где во время извержения происходит очень многое, а из-за высоты фонтанов устанавливать дополнительное оборудование было небезопасно.
