Вулкани – одне з найяскравіших і небезпечних природних явищ. Сонячний Неаполь, місто-мільйонник – потенційно одне з найнебезпечніших місць на планеті. Він розташований в епіцентрі вулканічної системи, яку утворюють вулкани довколишнього острів Іскья, з одного боку, дрімаючий супервулкан з Флегрейських полів, з іншого, і знаменитий Везувій, з третьої. Активізація будь-якої з цих вогнедишних гір може стати катастрофою для сотень тисяч людей.
На прикладі сконцентрованих навколо Неаполя вулканів вчені європейського проекту Chronos хочуть зрозуміти дію внутрішніх геологічних годин вулканів, щоб прорахувати час їх можливого пробудження.
Ді Мауро Віто, вулканолог: “На сьогодні ми найменше вивчили систему приведення вулканів в дію, а саме, механізми формування магми, еволюцію магматичної маси. Щоб копнути так глибоко в природу вулканів, нам потрібно або використовувати обладнання, схоже з томографами, або пильно вивчати вулканічні породи”.
Геологічний годинник
Дослідження поєднують теоретичне прогнозування з інтенсивними лабораторними експериментами. Чому так важливо вивчати вулканічні породи?
Дієго Перуджині фахівець з гірських порід: “Ось цей камінь – немов годинник, які зупинився в момент злочину і вказує на час його вчинення….Ми шукаємо вказівки на часові проміжки, в які багаторівнева вулканічна система зі стану спокою перейшла в активну фазу”.
Від теорії до практики: науковці відмотують кінострічку тому, з урахуванням того, що нинішня тверда вулканічна порода – кінцевий продукт магматичної діяльності.
Дієго Перуджині, фахівець з гірських порід: “Ми відновили ось який механізм: коли розпечена магма піднімається в підземний кратер, то там активізується процес, який у спрощеному вигляді можна порівняти з процесом приготування капучино. Для приготування напою ви повинні змішати каву і молоко, так от, чим довше ви розмішуєте, збиваєте, тим одноріднішою і щільнішою стає рідина. Зрозумівши цей механізм, ми можемо дивитися вглиб твердих порід, вираховуючи, скільки часу пройшло з початку в надрах вулкана хіміко-фізичної реакції, змішання різних пластів магми, що в кінцевому підсумку призвело до виверження..”
Щоб перевірити цю ідею на практиці, в університеті Перуджі був розроблений свого роду міксер – апарат, який дозволяє розтопити і почати перемішування вулканічних порід.
Данієле Моргаві, вулканолог: “Отже, ми розплавляємо вулканічні породи, потім фіксуємо фізичні характеристики магми. У цьому нам допомагає апарат, віскозиметр, який відображає динамічну в’язкість речовин при надвисоких температурах.”
Отверділа магма, яка пройшла процедуру збивання, потім знову піддається структурному аналізу. Вчені проводять заміри на різних стадіях обробки рідкої магми і так відзначають зміни її стану хронологічному порядку.
Дієго Перуджині, фахівець з гірських порід: “Нас дуже заінтригувало те, що між початком процесу внутрішнього бродіння, змішування магми і власне виверженням проходить 20-30 хвилин. Ми вивчили статистику по 200 вивержень на планеті. З’ясувалося, що так, в 99% випадках передують виверженню процеси перемішування магми”.
Виверження вулкана – до цих пір залишається одним з найбільш важкопрогнозованих природних процесів. Розуміння його суті, вважають вчені, з часом дозволить поліпшити управління ситуаціями в зонах ризику.