Зазвичай гаряча лава під час вивержень повільно стікає схилами, проте в деяких регіонах планети вона викидається на сотні метрів у повітря у вигляді грандіозних фонтанів. До таких активних місць належить і гавайський вулкан Кілауеа, де нещодавня серія вивержень дозворила науковцям зібрати безпрецедентний масив даних. Результати масштабного дослідження опубліковані в журналі Science.
Хоча Кілауеа є наймолодшим і найактивнішим вулканом Гаваїв, масштабні фонтанування тут трапляються рідко. Утім, ситуація змінилася після виверження 2018 року, яке частково спустошило підземний резервуар магми. Вже з 2019 року почалося стрімке накопичення магми, а у 2024 році сейсмічна активність супроводжувалася відкриттям величезної тріщини довжиною 900 метрів. Тоді лавові струмені злітали на 13 годин на висоту до 160 метрів, а згодом відбулися ще десятки вивержень, найпотужніше з яких викинуло лаву на понад 400 метрів угору.
Головним досягненням дослідників із Геологічної служби США стало те, що вони навчилися прогнозувати наближення фонтанування. Кожне таке виверження супроводжувалося швидким просіданням вершини вулкана з подальшим поступовим заповненням магматичного резервуара Халемаумау. Оскільки чітких сейсмічних сигналів перед новими виверженнями не було, орієнтиром для попереджень став рівень нахилу вершини вулкана.
Що живить вогняні фонтани?
Попри численні датчики — сейсмічні, інфразвукові, газові та теплові камери — точна природа цього феномену досі дискусійна. Існує дві головні гіпотези:
- Тиск усередині резервуара утримує воду доти, доки вона не перетворюється на пару на невеликій глибині, розриваючи магму і створюючи потужний реактивний струмінь.
- Вивільнення вуглекислого газу, який утворює «піну» під дахом магматичної камери.
Нові дані не підтвердили другу теорію, оскільки рівень вуглекислого газу залишався низьким протягом усього циклу. Натомість результати дещо більше схиляються до моделі, керованої водяною парою, хоча вчені досі до кінця не розуміють, чому процес, який триває постійно, раптово провокує високі фонтани. Хімічний аналіз магми також показав коливання рівня оксиду магнію, що вказує на регулярне оновлення гарячих масс усередині резервуара.
Науковці зазначають, що дослідження ускладнювалося екстремальними умовами: через високу температуру та масштабність вивержень деяка апаратура, зокрема спеціальні камери, була знищена під час спостережень.
Джерела: arstechnica.com
Фото: U.S. Geological Survey (Flickr), CC0
