Ученые проанализировали шум вулкана перед извержением

Ученые обнаружили, что "трель", которую испускал вулкан Редаут на Аляске, достигла необычно высокой частоты. Она началась с 1 герца и дошла почти до 30 герц - частоты, на которой звук уже может услышать человек. МОСКВА, 15 июл — РИА Новости. Вулкан Редаут на Аляске перед извержением издал необычно высокий звук, который возник из-за колебаний земной коры в серии небольших землетрясений, предшествующих извержению, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Geoscience. Извержению вулкана часто предшествуют несильные землетрясения. Они могут идти друг за другом с таким малым промежутком, что земная кора, колеблясь, издает низкочастотную "трель". Ученые под руководством выпускницы Московского государственного университета геодезии и картографии Ксении Дмитриевой из Университета Стенфорда (США) проанализировали извержение вулкана Редаут в 2009 году. Они обнаружили, что "трель", которую он испускал, достигла необычно высокой частоты. Она началась с 1 герца и дошла почти до 30 герц — частоты, на которой звук уже может услышать человек. "Частота этой "трели" необычно высока для вулкана, что трудно объяснить общепринятыми теориями", — сказала соавтор исследования Алисия Готовек-Эллис (Alicia Hotovec-Ellis) из университета Вашингтона (США). Считается, что некоторые вулканы издают звук, из-за того, что земная кора резонирует, когда магма вырывается сквозь узкие трещины в ней. Дмитриева и ее коллеги полагают, что в случае Редаута причина другая. При извержении этого вулкана магма поднималась от очага вулкана к поверхности по узкому каналу, периодически застревая по дороге, пока внизу накапливалось давление, достаточное для того, чтобы протолкнуть ее дальше. Каждый раз, когда магма продвигалась наверх, происходило небольшое землетрясение магнитудой 0,5-1,5. По мере того, как давление внизу нарастало, землетрясения становились слабее и чаще, до 30 в секунду. За полминуты до извержения давление достигло максимума, движение краев тектонического разлома под вулканом стало плавным, и "трель" оборвалась. Подобные звуки сопровождали также извержения вулканов Ареналь в Коста-Рике и Суфриер-Хиллс в Карибском море.

Геологи раскрыли секрет вулканических криков

Весной 2009 года вулкан Редаут на Аляске начал издавать странные звуки. Сначала они были больше похожи на шум, затем на крик, а в конце — на визг (здесь можно прослушать запись песни вулкана, ускоренная в 60 раз http://news.stanford.edu/news/2013/july/volcano_2.wav ). После исполнения "арии" вулкан зловеще затих и через 30 секунд выбросил в стратосферу огромный столб пепла высотой в 15 километров. Вспышки извержения продолжались более 20 раз, а весь "концерт" затянулся на две недели.

Геологи заинтересовались вулканическими песнями: загадочный звук, похожий на вопль, требовал научных объяснений. Прямо перед началом извержения местные сейсмологические станции зафиксировали небольшие подземные толчки магнитудой в 0,5-1,5 балла по шкале Рихтера. В самую последнюю минуту перед выбросом пепла частота мини-землетрясений достигала своего пика по 30 раз за секунду. Это значит, что сейсмические волны, которые генерировал вулкан, в определённый момент стали такими частыми, что слились в один звук — именно это и дало полминуты зловещей тишины.

Частые подземные толчки, которые наблюдались прямо перед началом извержения вулкана, спровоцировали выход звуковых волн, которые мы сначала не слышим, потом слышим, и звук нам кажется похожим на крик или на визг, а потом он вновь пропадает для человеческого уха, поскольку достигает порога слухового диапазона.

"Если бы человек находился внутри магматического бассейна, то он воспринял бы этот звук как громкое и продолжительное громыхание. К тому моменту, как волна достигает поверхности кратера вулкана, звук приглушается настолько, что человек внутри вулкана его бы не смог услышать. Это была бы уже не песня и не крик, а глухое клокотание", — объясняет Эрик Данэм (Eric Dunham) из Стэнфордского университета. Он является членом исследовательской группы, занимавшейся изучением вулканических вибраций.

Учёный считает, что этот феномен обеспечивает нас дополнительной информацией о том, что происходило внутри вулкана Редаут. Как выяснилось, вибрации рождаются на глубине двух километров под поверхностью кратера, в том месте, где магматический бассейн соединяется с жерлом вулкана — трубой, по которой магма проходит перед извержением.

Чтобы понять все тонкости процесса и выяснить причину вулканических песен-криков, Данэм и его коллеги построили математическую модель сейсмической активности. Компьютерная симуляция показала, что с нарастанием давления в жерле возникают трения между поверхностью кратера и "сердцем" вулкана. Из-за трения появляются продолжительные вибрации прямо перед извержением.

Однако, какие именно поверхности соприкасаются друг с другом, до сих пор остаётся неизвестным. "Скорее всего, это утолщённый слой магмы трётся о стены жерла", — предполагает Данэм.

Существует также вероятность, что перепады давления в жерле спровоцировали кристаллизацию и отвердевание части магмы, из-за чего возникла пробка, затрудняющая проход через жерло. Звук мог быть вызван магмой, которая не могла пробиться сквозь препятствие.

"Этот сценарий также объясняет и затишье прямо перед извержением: если под давлением снизу или под влиянием любых других факторов пробка из затвердевшей магмы треснет и расколется, то в жерле больше нечему будет производить вибрации, и вулкан затихнет на то время, пока магма не достигнет поверхности кратера", — рассказывает Данэм.

"Я считаю, что оба сценария возможны. Во время взрывов, которым предшествовали вулканические песни, выбрасывались гораздо более объёмные слои магмы, чем когда извержения были тихими. Именно поэтому я больше склоняюсь к тому, что мы имеем дело со вторым вариантом, когда пробка из затвердевшей магмы не даёт проход остальному расплаву", — прокомментировала исследование Хелена Бююрман (Helena Buurman) из университета Аляски в Фэйрбенксе, которая занималась изучением извержений вулкана Редаут в 2009 году.

"То, что происходит в сердце вулкана, всегда остаётся загадкой. Невозможно увидеть извержение изнутри, а потом рассказать, что там было. Мы можем только моделировать и ориентироваться на те факты, которыми располагаем", — говорит Данэм.

Несмотря на то, что Редаут был единственным "поющим" вулканом, этот феномен игнорировать нельзя. Необходимо выяснить наверняка, что же вызывает загадочные звуки и почему они появляются именно в сердце этого вулкана. Исследователи планируют продолжить свою работу, а об уже имеющихся результатах они сообщили в статье, недавно опубликованной в журнале Nature Geoscience.

http://www.vesti.ru/doc.html?id=1106324

Ученые продолжают анализировать вулкан на Аляске

Ученые под руководством Ксении Дмитриевой из Стэнфордского университета в США проанализировали извержение вулкана Маунт-Редут на Аляске, которое произошло в 2009 году. Как удалось выяснить исследователям, незадолго до извержения вулкан издавал звуки высокой частоты, которые могло распознать даже ухо человека.

© Mighty Sequoia Studio | Shutterstock.com

Сначала частота звука составляла 1 Герц, но впоследствии увеличилась почти до 30 Герц. Ученые считают, что причина подобного изменения звука — постепенный подъем магмы от очага вулкана к поверхности, который сопровождался небольшими землетрясениями магнитудой от 0,5 до 1,5 баллов по шкале Рихтера. За 30 секунд до извержения, давление внутри вулкана достигло максимальной отметки, движение краев тектонического разлома под вулканом стало плавным, и звуки прекратились, поясняет «РИА Новости».

Исследование ученых из Стэнфордского университета продолжает работу, начатую группой сейсмологов под руководством Дианы Роман из Института Карнеги. Ученые изучали данные, полученные до, во время и после того же извержения.

Согласно выводам ученых, подземные толчки начали происходить в окрестностях вулкана примерно за шесть-семь месяцев до извержения. Обычно подобные сейсмические явления случаются незадолго до самого извержения, а не за несколько месяцев до выброса лавы из жерла. Полученные данные позволят сейсмологам более точно прогнозировать извержения вулканов.

http://www.gismeteo.ru/news/sobytiya/uchenye-prodolzhayut-analizirovat-vulkan-na-alyaske/