Вчені розповіли, як народився найактивніший вулкан на планеті

Вулкан Кілауеа на Гаваях називають найактивнішим у світі, але вчені досі не можуть зрозуміти, як він з'явився. Але нове дослідження припускає, що початковий резервуар магми знаходився на глибині 90 кілометрів від гарячої точки, повідомляє Science Alert.

У ході попередніх досліджень було виявлено два неглибокі резервуари магми, але вони були надто маленькими для того, щоб пояснити походження вулкана. Більший резервуар, що знаходиться на глибині близько 11 кілометрів, виявили у 2014 році за допомогою сейсмічних хвиль. Нове дослідження показало, що початковий резервуар залягає навіть глибше.

ВАС ЗАЦІКАВИТЬ

Вулкани «вбили» Венеру і мало не зробили того ж з Землею – вчені

Вчені проаналізували фрагменти стародавньої вулканічної породи, які витягли з південно-східного схилу Великого острова Гаваїв. Цей аналіз показав, що Кілауеа народився зі скупчення пірокластичного матеріалу, що знаходився на глибині близько 100 кілометрів.

Десь між 210 і 280 тисячами років тому Тихоокеанська тектонічна плита зрушила і шлейф магми рушив у море. Коли гаряча рідина охолола і затверділа, вона утворила великий щит, який прорвався крізь хвилі близько 100 тисяч років тому.

Так і з'явився Кілауеа. Але оригінальні породи, викинуті з цієї точки, неймовірно важко знайти, оскільки вони поховані під шарами нової лави. Магматична порода, яка була вилучена під час нового дослідження, дозволяє отримати безпрецедентний погляд у минуле вулкана.

Раніше вчені припускали, що Кілауеа утворився з твердої магми, яка частково розплавилася від тепла гарячої точки. Але нове дослідження не змогло знайти доказів цієї теорії. Було виявлено, що зібрані породи містять набір рідкісноземельних елементів, які, згідно з моделями, можуть утворюватися лише одним конкретним способом.

Ймовірно, замість часткового плавлення вулкан Кілауеа спочатку утворився в результаті фракційної кристалізації. Цей термін описує утворення кристалів у глибоких скупченнях магми, які згодом не реагують з залишковим розплавом.

«Ми виявили, що зразки можуть бути отримані лише шляхом кристалізації та видалення (фракційної кристалізації) гранату», - заявила провідний автор дослідження геолог Лаура Міллер з Університету Монаша в Австралії.

Гранат – це кристал, який може утворитися, коли магма піддається впливу високого тиску та температури на глибині до 90 кілометрів під земною корою. Той факт, що присутність граната потрібна для пояснення складу гірських порід Кілауеа, припускає, що початкове виверження відбулося з такої ж глибини, а можливо навіть глибше. Експерименти показали, що гранат може кристалізуватись на глибині до 150 кілометрів.

Інші вулкани, розташовані в усьому світі, наприклад, Везувій, також демонструють ознаки, які передбачають існування «довгоживучих глибинних» резервуарів магми, що ховаються під поверхнею. Разом з тим, початковий магматичний резервуар Кілауеа, схоже, знаходиться набагато глибше, ніж у всіх інших. Як це можливо, вчені поки що пояснити не можуть.

Раніше вчені з США вивчили бульбашки повітря, знайдені в «блакитному льоду» зі Східної Антарктиди, і з'ясували, що останні 0,8 мільйона років концентрація кисню на Землі падає. Аж до останніх 250 років концентрація вуглекислого газу також залишалася нижчою, ніж мільйон років тому.