Jauh di bawah permukaan bumi, dua gunung berapi ganas yang tidak dapat dibayangkan terletak tidak aktif di negara-negara Amerika California dan Wyoming. Sekiranya mereka meletup, maka dalam beberapa jam seluruh bahagian barat Amerika Syarikat akan ditutup dengan lapisan debu gunung berapi yang tebal. Setiap gunung berapi ini telah meletup sekurang-kurangnya empat kali dalam dua juta tahun yang lalu! Raksasa bernafas api yang serupa menanti masa mereka di kedalaman Indonesia dan New Zealand.
Kira-kira sudah bermula
Letusan gunung berapi dalam kekuatan merosakkan hanya dapat dibandingkan dengan kejatuhan asteroid bersaiz sederhana. Tetapi raksasa ini bangun sepuluh kali lebih kerap - kira-kira sekali setiap beberapa ratus ribu tahun - dan menimbulkan bencana alam paling dramatik yang boleh menimpa umat manusia. Lebih-lebih lagi, selain akibat sekejap dari peristiwa tragis ini, misalnya, perubahan yang tidak dapat diramalkan dalam iklim global juga akan berlaku. Oleh itu, tidak menghairankan keinginan besar penyelidik untuk memahami sebab-sebab fenomena ini, sehingga, jika tidak untuk mencegah bencana ini, yang tentunya tidak dapat dilakukan oleh orang, maka sekurang-kurangnya dapat meramalkannya. Para saintis telah menangani masalah ini sejak tahun 1950-an, tetapi hanya dalam beberapa dekad kebelakangan ini telah ada penembusan nyata dalam memahami mekanisme yang beroperasi di dalam gunung berapi.
Kalderas
Kata "caldera" berasal dari kaldera Sepanyol, yang berarti "kuali besar," dan merujuk pada kemurungan bujur atau bulat di puncak gunung berapi, biasanya terbentuk setelah letusan. Terdapat kaldera berukuran 30-60 kilometer dan kedalaman beberapa kilometer. Mereka cenderung timbul apabila lompatan bawah tanah di bawah gunung berapi (ahli gunung berapi memanggil mereka ruang magma) meluap, dan magma tekanan tinggi menerobos lubang yang "dipasang" oleh jisim batu pejal. Dan ada letupan! Kaldera besar yang disebutkan di atas dihasilkan oleh gunung berapi sejati, beratus-ratus dan ribuan kali lebih besar daripada yang diketahui oleh saintis! Jelas bahawa ruang magma di bawah kaldera ini berukuran besar.
Taman Negara Yellowstone adalah rumah bagi tiga kaldera supervolcanoes yang masih muda. Mereka dibentuk pada masa yang berbeza - 640 ribu tahun yang lalu, 1,3 juta dan 2,1 juta tahun yang lalu.
Video promosi:
Bilik Magma
Selama dua juta tahun yang lalu, empat gunung berapi di kawasan Taman Nasional Yellowstone di Wyoming, Long Valley di California, Toba di Sumatera dan Taupo di New Zealand telah mengeluarkan 750 kilometer padu magma dari usus planet kita!
Sejak pertengahan 1970-an, kajian telah dilakukan mengenai keanehan pembentukan ruang magma. Letusan super berlaku akibat munculnya retakan menegak di bawah pengaruh tekanan magma, sampai ke permukaan Bumi. Magma naik di sepanjang celah-celah ini, mengalikan bilangan mereka dalam satu bulatan. Sejenis cincin terbentuk, di mana silinder besar terbentuk, tanpa sokongan. Ia runtuh ke ruang magma kosong, seperti bumbung rumah yang telah kehilangan dindingnya! Keruntuhan ini mengeluarkan sisa magma dan gas di ruang, bergegas masuk ke lubang ventilasi.
Kristal kecil akan menyelesaikan masalah besar
Telah lama diperhatikan bahawa potongan batu vulkanik terdiri dari kristal kecil. Namun, hanya pada akhir tahun 1980-an dimungkinkan untuk memulakan kajian yang lebih mendalam mengenai mereka. Dalam dekad yang lalu, ahli geokimia telah tertarik dengan kristal mineral zirkon, yang merupakan sebahagian dari batuan gunung berapi. Mineral itu menarik perhatian mereka dengan ketahanan tinggi terhadap suhu dan tekanan tinggi. Ternyata kristal zirkon mengandung oksigen-18, yang tidak memiliki 8 neutron dalam nukleus atom, seperti pada oksigen atmosfera, tetapi 10! Di samping itu, dalam sampel kristal zirkon yang dikaji, terdapat sedikit isotop oksigen - kurang dari pada magma! Ini bermaksud bahawa zirkon terbentuk dari batu yang dicuci oleh hujan atau salji yang runtuh!Berdasarkan kajian kristal zirkon, ahli geokimia dapat membuat kaedah untuk menilai kemungkinan berlakunya letusan supervolcano. Benar, pendapat berbeza dinyatakan mengenai tafsiran anggaran yang dibuat. Sekurang-kurangnya sebilangan ahli geokimia meramalkan bermulanya kitaran gunung berapi baru.
Perselisihan timbul akibat akibat letusan super. Sifat letupan pelepasan magma dari ruang magma ditentukan oleh dua faktor - kelikatan bahan ini, iaitu, kadar aliran keluarnya, dan perbezaan tekanan di ruang magma dan di permukaan bumi. Untuk menguji andaian ini, kajian khas dilakukan. Mengkaji, khususnya, sifat aliran magma pada tahap mikroskopik.
Akibat letusan super
Beberapa model proses ini dipertimbangkan. Dalam satu versi, letusan skala besar gunung berapi di Long Valley dan Taman Nasional Yellowstone disimulasikan di bawah keadaan pemanasan abu dan gas, yang dalam hal ini akan masuk ke lapisan atas stratosfer hingga ketinggian 50 kilometer. Ketika "bumbung" di atas ruang magma runtuh, awan kelabu besar yang meletus dari lubang akan tersebar secara mendatar di sekitar kaldera. Aliran ini, yang merupakan formasi antara antara lava dan abu, akan menyebar dengan sangat pantas - dengan kelajuan hingga 400 kilometer sejam! Kereta dan juga pesawat ringan tidak akan dapat "melarikan diri" dari mereka. Di samping itu, aliran awan kelabu akan sangat panas - hingga suhu 600-700 darjah Celsius.
Ini bermaksud bahawa mereka akan membakar semua benda dalam radius puluhan kilometer. Awan kelabu yang disebutkan di atas akan meninggalkan kesan yang lebih mengerikan dan jauh.
Di kawasan beratus-ratus kilometer di sekitar supervolcano, gumpalan abu abu-abu putih akan gugur selama beberapa hari atau beberapa minggu. Walaupun dalam jarak 300 kilometer, ketebalan abu yang jatuh sekurang-kurangnya setengah meter. Sekiranya bercampur dengan hujan, basah dan abu tebal akan runtuh di banyak bangunan kediaman. Dalam radius 200 kilometer di sekitar kaldera, bahkan pada siang hari akan gelap seperti pada waktu senja. Sebagai tambahan kepada apa yang telah dikatakan, kami akan menyebutkan kegagalan kuasa di bandar, abu yang tersumbat dari sungai yang dapat dilayari, kerosakan yang tidak dapat diperbaiki pada pertanian.
Faktor lain ialah asid sulfurik
Dari banyak gas yang dikeluarkan oleh gunung berapi, sulfur dioksida sangat berbahaya bagi alam sekitar. Bertindak dengan oksigen dan air atmosfera, ia membentuk titisan asid sulfurik yang sangat toksik. Titisan inilah yang menghalangi cahaya matahari, mengubah siang menjadi malam dan "menyediakan" planet kita dengan sejuk. Situasi ini menjadi serupa dengan "musim sejuk nuklear" yang terkenal, yang diramalkan sebagai akibat buruk dari perang nuklear. Keanehan kitaran hidrologi di Bumi sedemikian rupa sehingga pembersihan diri planet ini dari akibat letusan supervolcanik akan memakan masa beberapa dekad! Menariknya, pada tahun 1996, ahli glasiologi memeriksa sampel ais dari Greenland dan Antartika dan menemui jejak asid sulfurik dalam lapisan yang sesuai dengan letusan gunung berapi Toba di Sumatera, yang terjadi 74 ribu tahun yang lalu!Kemudian dari usus planet ini, lava dan abu 2800 kilometer padu dikeluarkan, dan suhu udara global turun rata-rata sebanyak 5-15 darjah Celsius! Ngomong-ngomong, para penyelidik mendapati bahawa sebahagian besar asid sulfurik menguap dari ais dalam enam tahun!
Jangan lupa tentang ozon
Ahli geokimia melakukan kajian khas mengenai oksidan - ozon yang sangat berkesan. Ia adalah gas yang melindungi semua kehidupan di bumi dari sinaran sinar ultraviolet yang berbahaya. Apabila ozon di stratosfera berinteraksi dengan sulfur dioksida, asid terbentuk, yang jatuh ke tanah dengan hujan. Di sini dia berinteraksi dengan abu gunung berapi. Oleh itu, penipisan lapisan ozon pelindung berlaku.
Akibat letusan Gunung Pinatubo di Filipina pada tahun 1991, lapisan ozon pelindung di atmosfera menipis sebanyak 3-8 persen!
Majalah: Rahsia abad ke-20 №22. Pengarang: Leonid Prozorov
