Наука о вулканах: ВУЛКАНОЛОГИЯ • Большая российская энциклопедия

Набор для опытов Науки с Буки: Наука о вулканах + 8 экспериментов, Bondibon, цена: 1218.9 ₽

Человека издавна интересовало: откуда на Земле берутся вулканы, и что происходит при их извержении? Каков состав и температура вулканической лавы? На все эти вопросы легко найти ответы в научно-познавательном наборе для экспериментов Науки с Буки: Наука о вулканах от ТМ Bondibon. Теперь у каждого ребенка может быть свой собственный остров с настоящим вулканом, который он сможет «оживить» самостоятельно! Наблюдать извержение лавы так интересно – особенно, если делать это в компании друзей! В процессе игры юный вулканолог узнает много интересного о недрах нашей планеты, о том, как и почему происходит процесс извержения вулкана. Это поможет ему легко и увлекательно получать знания в области физики и химии, расширить собственные представления о таком захватывающем природном явлении, как извержение вулкана. Набор позволит провести опыты по созданию вулканических бомбочек, потока лавы и бурлящих источников.

Список экспериментов:

1. Лавовая лампа.
2. Извержение вулкана.
3. Мировая карта вулканов.
4. Складчатая горная цепь.
5. Гейзеры.
6. Вулканы.
7. Вулканические породы.
8. Породы скрюченной формы.

Характеристики:

• В состав набора для исследований входит: миниатюрная модель вулкана, у которой можно устроить извержение с помощью смеси уксуса и специального порошка, средства индивидуальной защиты – маска, перчатки, подробная инструкция, а также есть карта, отмечающая вулканы по всему миру и схема нашей планеты в разрезе.
• Размер упаковки: 27*24*6 см.
• Упаковка: красочная коробка.

Предназначен для детей от 8 лет.

Вес: 0.53 кг
Длина упаковки: 0.28 м.
Ширина упаковки: 0.23 м.
Высота упаковки: 0.06 м.

Объем упаковки: 0.004 м³

Для этого товара пока нет отзывов

Двух одинаковых вулканов не бывает

Ольга Орлова

В качестве одного из магистральных направлений путешествий в России Ростуризм предлагает Камчатку — самый вулканически активный район нашей страны. В чем особенности камчатских вулканов? Об этом ведущая программы «Гамбургский счет» Ольга Орлова спросила вулканолога Александра Белоусова.

Александр Белоусов — ведущий научный сотрудник Института вулканологии и сейсмологии Дальневосточного отделения РАН. В 1984 году окончил геологический факультет МГУ имени Ломоносова. В ­1993-м защитил кандидатскую диссертацию «Пирокластические отложения катастрофических извержений вулканов Безымянный, Шивелуч и Сент-Хеленс». Изучал вулканы Тайваня, Папуа — Новой Гвинеи, Юго-Восточной Азии (Индонезии, Филиппин и др.), Канарских и Малых Антильских островов, других точек земного шара.

— Александр, сейчас Ростуризм активно предлагает нам ехать на Камчатку. Камчатка — это самый вулканически активный район нашей страны, там находятся десятки вулканов. Какие из них сейчас активны?

— На Камчатке 32 действующих вулкана. Действующие — это не значит, что они извергаются прямо сейчас. Это просто те вулканы, которые могут в какой-то момент «ожить». Однако есть четыре вулкана, которые извергаются очень часто. С большой долей вероятности можно, приехав, застать извержение одного из них.

— Насколько они удалены от населенных пунктов?

— В принципе, до некоторых можно доехать на автомобиле. Правда, дорожная сеть на Камчатке очень слабо развита. Так что придется либо долго путешествовать на машине типа джип, либо лететь на вертолете. Вертолет, конечно, недешевое удовольствие. Поэтому Камчатка — это вариант для двух типов людей: либо надо очень долго идти, либо надо иметь очень много денег.

— Для выносливых или для богатых?

— Ну да. Не обязательно для выносливых. Просто для людей, любящих много ходить пешком, скажем так.

— А есть у камчатских вулканов какая-то специфика, чем они отличаются? Ведь вулканически активных районов на Земле довольно много. И вы видели немало вулканов в других странах.

— Двух одинаковых вулканов не бывает. Каждый имеет свою специфику и извергается по-своему. Даже если извержения следуют одно за другим, и они в общем-то похожи, всё равно всегда некоторое разнообразие в их деятельности присутствует.

В целом вулканы Камчатки напоминают вулканы Японии или Филиппин, которые тоже относятся к Тихоокеанскому огненному кольцу. Но, конечно, у нас есть специфика. Во-первых, климат Камчатки. Здесь холодно, очень много снега, льда. Часто бывает так, что лава или пепел после выброса сразу взаимодействуют со снежным покровом. Лава может растопить снег. Вода, как известно, течет далеко и быстро. Поэтому опасность таких вулканов может возрастать именно из-за взаимодействия раскаленных продуктов вулканизма со снегом и льдом. Это одна из специфик.

С женой Мариной

— Ваша жена Марина Белоусова — тоже научный сотрудник, вулканолог, вы с ней вместе выезжаете в экспедиции и изучаете вулканы. Что для вас продуктивнее, что интереснее, что важнее — поехать на действующий вулкан или на спящий?

— Конечно, действующий вулкан, особенно извергающийся вулкан, — самое интересное. Это то место, где мы можем увидеть, как развиваются геологические процессы и что в результате них происходит. То есть, это тот самый важный материал, который могут увидеть только вулканологи и потом как-то передать эти знания геологам, которые изучают уже что-то более древнее там, где уже формирование закончилось. Поэтому, если мы приезжаем на вулкан, который в данный момент не действует, и вдруг рядом начинается какая-то активность, мы сворачиваем свою первоначальную программу и переключаемся на действующий вулкан.

— Но ведь работа на действующем вулкане опасна.

— Профессионализм вулканолога заключается в том, чтобы избежать опасных ситуаций. Самые опасные ситуации были, наверное, в начале моей карьеры, когда я приехал работать на Камчатку после окончания геологического факультета МГУ. Тогда еще никакого опыта у меня не было. Первый полевой сезон вполне мог закончиться печально, потому что у нас начинал извергаться вулкан Безымянный, и на нем была запланирована работа. К счастью, мы вовремя не вылетели. Не было вертолета, не было погоды. Прилетели через день. Извержение как раз закончилось. Когда мы пришли к домику, где собирались жить и работать, выяснилось, что от него ничего не осталось — просто по большой территории были разбросаны обломки обугленных досок. Хотя у нас не было никаких сом­нений в том, что это место безопасно, так как этот домик был построен в начале 1960-х годов и никогда не страдал от извержений.

— Вам просто повезло, что вы опоздали?

— Да, нам повезло, что нам не достался вертолет. У нас был жесткий план: на вертолете прилететь в этот домик и там жить и работать. Соответственно, шансов бы у нас не было никаких.

— Когда вы ведете съемку лавы во время извержения, на каком расстоянии от нее вы находитесь?

— Бывают разные варианты. Можно подойти совсем близко, но необходим защитный костюм. Он очень помогает, потому что температура лавы 1050 °C. Инфракрасное излучение настолько велико, что подойти к этой лавовой реке без костюма можно максимум на расстояние метров 10. Ближе уже невозможно. Прос­то начнет загораться одежда.

— Почему так важно определить точное время излияния лавы?

— Лава по мере вытекания из вулкана меняет свой состав и многие другие параметры. Происходит плавное изменение, иногда скачкообразное. На основе этих данных мы можем понять, как в недрах всё устроено. Это же самое главное — заглянуть глубоко под землю, узнать, как там всё внутри работает. Если мы знаем, в какой последовательности происходят изменения, мы можем выстроить некую схему процесса в глубине земли до извержения. Соответственно, построить модели, которые позволят нам понимать, как действует вулкан. Существуют разные типы извержений. Например, вулканы Шивелуч и Толбачик находятся недалеко друг от друга, всего в 100 км, но извергаются совершенно по-разному.

— Как это объяснить?

— Состав магмы совершенно другой. Магма на Толбачике быстро поднимается из глубины и не меняет свой состав по мере подъема. Магма Шивелуча застаивается и в процессе подъема сильно изменяет свой состав. Она становится более вязкой, более холодной, если так можно выразиться. И газа в ней очень много растворено. Поэтому, когда этот газ выделяется, он дробит эту лаву на много мельчайших частиц — в вулканический пепел.

— Это означает, что эти два вулкана разной структуры, если они по-разному извергаются?

— Да, они сильно отличаются. У них совершенно разное строение, и с ними связан совершенно разный тип опасности. Толбачик менее опасен. Его лава просто течет на большие расстояния. Она жидкая, но течет относительно медленно, от нее можно уйти. А у вулкана Шивелуч более взрывной тип извержения, и он гораздо более опасен.

— Как часто бывает, что вулканы начинают извергаться внезапно? Насколько извержение вулкана для вас понятный и предсказуемый процесс, или это может застигнуть врасплох?

— Конечно, мы как вулканологи претендуем на то, что всё знаем и во всем уверены. Тем не менее бывает, что вулканы извергаются внезапно. Иногда мы ждем, что он «проснется» через неделю, а он начинает извергаться прямо сейчас. Или, наоборот, мы думаем, что он ближайшие год-два будет «спать», а он вдруг раз!.. Такое очень часто происходит.

— А почему научная задача предсказания извержения вулканов не решена? Что мешает это сделать?

— Она в целом решена. Но мониторинг вулканической активности требует достаточно больших вложений. Мониторинг вулкана состоит из традиционных визуальных наблюдений за состоянием вулкана с привлечением данных спутников в сочетании с инструментальным мониторингом, который производится сетью (не менее трех на вулкан) автоматических цифровых приборов, с высокой точностью измеряющих разнообразные параметры вулкана. Список измеряемых параметров может быть очень широк, и в минимальном объеме включает в себя измерения параметров акустического и сейсмического шума, генерируемых вулканом, измерения наклонов земной поверхности, измерения температуры и состава вулканических газов (фумарол), измерения вариаций магнитного, электрического и гравитационного полей в районе вулкана.

— На Камчатке есть вулканы, которые обложены датчиками и за которыми постоянно следят?

— Естественно. Чем ближе вулкан к населенным пунктам, тем лучше устроена система наблюдений за ним. У нас есть вулканы Авачинско-Корякской группы, это рядом с Петропавловском, и вулкан Ключевской. На них больше всего станций. И всё равно добавить бы не мешало. Но есть существенное ограничение по бюджету. Поэтому то количество станций, которое нужно было бы, мы не можем поставить. К тому же поставить станции — мало, надо же еще их обслуживать.

Станции работают в достаточно тяжелых климатических условиях: сильные колебания температуры, снег, лед. Кроме того, на вулканах бывают люди, и мы не можем исключать вандализм. Поэтому оборудование обычно ставится в так называемый бункер — бетонное сооружение, в котором аппаратура будет изолирована от внешней среды и не пострадает от разных действий.

На Камчатке, кстати, много медведей, которые очень любят эти станции выкапывать. От медведей надо защищаться даже больше, чем от людей. Эти звери очень любопытны: приходят и всё пробуют на вкус. Лисы тоже любят провода грызть. Поэтому вся проводка находится в специальных металлических рукавах.

— А если бы все вулканы были бы усеяны датчиками в достаточном количестве, проблема предсказывания извержений была бы решена? То есть это вопрос не научный, а скорее технический, инженерный?

— В целом да — инженерный. И финансовый. Дело в том, что кроме всего прочего каждый датчик генерирует огромный поток данных, которые должен кто-то анализировать. То есть должны быть люди, которые эту информацию получают, систематизируют, строят графики, снимают кучу показателей с уже полученных данных. Может быть, искусственный интеллект может помочь в этом деле.

— Как часто в вашей практике вам удавалось точно предсказать извержение?

— Наша задача немного другая, мы выясняем, с какой частотой вулкан извергается, какой у него характер извержений и когда было последнее извержение. Мы определяем, является ли вулкан уже потухшим или он всё еще действующий. И в этом плане у нас хорошие результаты.

Интересный пример. На острове Тайвань есть группа вулканов, которая называется Татун, и она расположена прямо вплотную к Тайбэю, столице Тайваня. Пригороды Тайбэя буквально заходят на этот вулканический массив. На Татуне работали геологи, которые определяли даты его последних извержений, и у них получалось, что они были около 100 000 лет назад. Естественно, этот вулкан считался потухшим. В непосредственной близости от него даже построили атомные станции.

А наша работа показала, что самые «молодые» извержения были всего 6 000 лет назад, поэтому этот вулкан можно классифицировать как действующий. Надо сказать, тайваньское правительство очень быстро отреагировало на эту информацию. На Татуне была построена современная вулканологическая обсерватория, ее сотрудники поставили много датчиков и ведут наблюдение за вулканом.

Еще один пример: в Мьянме (бывшей Бирме) есть вулкан. Он давно известен и находится в месте, где построены знаменитые буддистские монастыри. У вулкана смешное для русского уха название — Попа. Мне было интересно, что же это значит на местном языке, но мне никто ничего не мог объяснить. Когда я рассказал, что это значит на русском, аборигены смеялись. Считалось, что Попа — вулкан потухший. Поработав на вулкане, мы определили, что ­последние его извержения были относительно недавно по геологическим меркам — всего 12 000 лет назад. Этот вулкан автоматически перешел в категорию действующих. Мы опубликовали соответствующую статью по этому поводу. Но уровень благосостояния Мьянмы не такой высокий, как Тайваня. И насколько мне известно, пока ничего на вулкане не сделано.

— То есть правительство не отреагировало?

— Пока нет. Но было бы очень полезно, если бы там тоже была установлена система наблюдений. Тем более что там бывают сильные землетрясения, которые, впрочем, с вулканизмом не связаны. Но одна и та же система наблюдений могла бы послужить двум целям.

— В Гватемале есть вулкан Пакайя, он извергается уже с февраля. Лава непрерывным потоком течет к жилым домам. Что только местные там не предпринимают: например, священники вместе с жителями устраивают общий молебен, просят высшие силы успокоить извергающийся вулкан. Но безуспешно. Сколько в истории человечества было ситуаций, когда люди гибли во время вулканических извержений. Почему, зная, что район очень опасен, все равно люди там селились и продолжают там жить? Как это объяснить?

— Во-первых, люди не всегда это знают. А во-вторых, у людей очень короткая память. Бывает так, что извержение было всего 10–20 лет назад, а о нем забывают, потому что поколение, которое его видело, уходит…

— И люди возвращаются на те же самые места?

— Люди часто возвращаются обратно, потому что с вулканами связаны очень плодородные почвы. Вулкан выбрасывает вулканический пепел, рассеивая его вокруг, к частичкам пепла прилипают микроэлементы, которые положительно влияют на растения, способствуют их росту. Поэтому в странах, где развит аграрный сектор, население предпочитает жить на вулканах. Кроме того, большое значение играет доступность воды в таких местах, как этот вулкан Пакайя. Высоко в горах часто воды больше, чем на равнинах. Вода плюс плодородные почвы — соответственно, очень быстрый рост населения. А на Камчатке сельское хозяйство никогда не было сильно развитым. Во многом благодаря этому наши населенные пункты расположены далеко от вулканов, в основном вдоль рек, что связано с рыболовством.

— На Камчатке нет опасности, что от извержения пострадают населенные пункты, дома людей?

— Зависит от масштаба извержения. Извержения бывают такими мощными, что палящие тучи, или пирокластические потоки (это более современный термин), могут распространяться на расстояние несколько десятков километров. Лахары, грязевые потоки вулканического происхождения, — на десятки и даже сотни километров. Поэтому в случае крупного извержения камчатские населенные пункты могут пострадать.

Излияния лавы на Камчатке не представляют опасности для населенных пунктов.

Александр и Марина Белоусовы. Фото Tatiana Churikova / Boris Gordeychik

— Мы традиционно говорим об опасностях вулканов, о важности предсказания их извержения. А можно ли как-то эту природную мощь обратить на пользу людям?

— Да, конечно. Прежде всего это термическая энергия вулкана, которая активно используется. На Камчатке есть две электростанции, которые работают на вулканическом тепле — так называемые геотермальные станции. Первая (Паужетская) была построена в середине 1960-х годов на юге полуострова. А вторая, более мощная, — на вулкане Мутновский, запущена в начале 2000-х годов. Эти станции дают дешевую и относительно экологически чистую энергию. К сожалению, рядом с Петропавловском-Камчатским нет больших геотермальных площадей, на которых можно было бы построить подобную станцию.

Но на расстоянии всего около 30 км от города есть два активных вулкана. Там, в принципе, можно было бы пробурить скважину и извлекать из нее термальную энергию другими способами. Кроме того, в этом месте можно было бы создать крупный научно-исследовательский центр и центр туризма. Впервые это было предложено Институтом вулканологии в 1970-х годах, но теперь мы пытаемся снова вернуться к этому вопросу.

— Почему тогда не получилось?

— Возможно, тогда еще не было технологий, понимания соответствующего финансирования. Хотя Институт вулканологии активно работал по этой теме: было произведено геофизическое исследование вулкана, определено, на какую глубину нужно бурить. Глубина большая, но не предельная. Забуриться на глубину четыре километра — вполне достаточно, чтобы можно было использовать энергию вулкана. Город большой. Его население сейчас 180 000 человек. Это люди, которым хотелось бы постоянно иметь в домах горячую воду и отопление, так как на Камчатке довольно суровый климат. Обычная температура летом +12 °C, и холодный моросящий дождь. Поэтому хотелось бы эту проблему решить.

Фото из личного архива А. Белоусова

Видеоверсию программы см.:
otr-online.ru/programmy/gamburgskii-schet/anons-chem-interesny-kamchatskie-vulkany-51185.html

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

См. также:

Ученые стали ближе к разгадке тайны извержения вулканов

https://ria.ru/20191015/1559762147.html

Ученые стали ближе к разгадке тайны извержения вулканов

Ученые стали ближе к разгадке тайны извержения вулканов — РИА Новости, 15.10.2019

Ученые стали ближе к разгадке тайны извержения вулканов

Ученые России и Италии приблизились к разгадке причин извержения вулканов, взяв за основу гору Монте Нуово возле Неаполя. Результаты этого исследования… РИА Новости, 15.10.2019

2019-10-15T09:00

2019-10-15T09:00

2019-10-15T10:32

наука

национальный исследовательский ядерный университет «мифи»

навигатор абитуриента

университетская наука

открытия — риа наука

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdn24.img.ria.ru/images/99202/37/992023701_0:354:2000:1479_1920x0_80_0_0_3e441b7c3fb64ec859aac39decfa0a24.jpg

МОСКВА, 15 окт — РИА Новости. Ученые России и Италии приблизились к разгадке причин извержения вулканов, взяв за основу гору Монте Нуово возле Неаполя. Результаты этого исследования опубликованы в журнале «Lithos».Остатки лавы — породы, которые образуются и застывают на поверхности земли, содержат в себе информацию, способную не только раскрыть причины извержений, но и помочь разгадать тайны прошлого и будущего нашей планеты.Исследование вулканов в Италии продвинулось благодаря новым физическим методам лаборатории профессора Султана Дабагова в НИЯУ МИФИ и INFN (Национальный институт ядерной физики в Италии). Для исследования использовали самые последние достижения физики, позволяющие получать информацию, «записанную» в остатках извержения.По словам ученого, на первом этапе вулканические образцы были изучены с помощью поликапиллярной оптики, в основе которой — действие рентгеновских лучей. Далее, для подтверждения результатов, образцы изучили, используя более мощное, синхротронное излучение. Это позволило получить рентгенограммы и томограммы образцов, воссоздать внутренние особенности различных пород и получить трехмерную модель с высоким разрешением.Ученые считают, что анализ этих моделей в сравнении с образцами других извержений позволит сделать заключения как по исторически известным извержениям, так и по извержениям активных и пассивных вулканов.»Данные, полученные с помощью компьютерной томографии с использованием синхротронного излучения, можно интегрировать в общую среду методов определения характеристик, используемых в геологии. Мы сможем глубже понять влияние микро- и нанопористости исследуемых пород на их проницаемость, чтобы ответить на многие важные вопросы по формированию и будущему развитию нашей планеты», — отметил Дабагов.Основная цель совместной работы российских и итальянских ученых — создать инструмент, позволяющий провести детальный томографический анализ в лаборатории, оснащенной маломощной рентгеновской трубкой. Такую возможность обеспечит поликапиллярная оптика.С помощью нового инструмента можно исследовать вулканические образцы в непрерывном режиме, поскольку такая установка меньше и дешевле по сравнению с синхротронными источниками (что поможет оснастить практически любой исследовательский геологический центр). По мнению экспертов, применение поликапиллярной оптики с малогабаритными источниками и детекторами излучения может лечь в основу компактных переносных устройств для анализа различных пород на месте без перемещения образцов.

https://ria.ru/20190828/1557971869.html

https://ria.ru/20190627/1555976380.html

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2019

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdn25.img.ria.ru/images/99202/37/992023701_0:86:2000:1586_1920x0_80_0_0_77dae64ac4b4bfacac86f26dea738650.jpg

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

национальный исследовательский ядерный университет «мифи», навигатор абитуриента, университетская наука, открытия — риа наука

МОСКВА, 15 окт — РИА Новости. Ученые России и Италии приблизились к разгадке причин извержения вулканов, взяв за основу гору Монте Нуово возле Неаполя. Результаты этого исследования опубликованы в журнале «Lithos».

Остатки лавы — породы, которые образуются и застывают на поверхности земли, содержат в себе информацию, способную не только раскрыть причины извержений, но и помочь разгадать тайны прошлого и будущего нашей планеты.

28 августа 2019, 03:18НаукаУченые выяснили, что красноярские «Столбы» оказались старше, чем считалось

Исследование вулканов в Италии продвинулось благодаря новым физическим методам лаборатории профессора Султана Дабагова в НИЯУ МИФИ и INFN (Национальный институт ядерной физики в Италии). Для исследования использовали самые последние достижения физики, позволяющие получать информацию, «записанную» в остатках извержения.

«Наша работа — детальное исследование активной фазы в жизни планеты, которая проявляет себя в виде извержения вулканов. Извержения — сложные явления, но попытка уловить корреляции между их многочисленными переменными представляет собой дальнейший шаг к их пониманию и предвидению. Мы использовали мощные источники рентгеновского излучения, способного проникать глубоко в исследуемые образцы, не разрушая их», — рассказал руководитель исследования, профессор Института нанотехнологий в электронике, спинтронике и фотонике НИЯУ МИФИ Султан Дабагов.

По словам ученого, на первом этапе вулканические образцы были изучены с помощью поликапиллярной оптики, в основе которой — действие рентгеновских лучей. Далее, для подтверждения результатов, образцы изучили, используя более мощное, синхротронное излучение. Это позволило получить рентгенограммы и томограммы образцов, воссоздать внутренние особенности различных пород и получить трехмерную модель с высоким разрешением.

Ученые считают, что анализ этих моделей в сравнении с образцами других извержений позволит сделать заключения как по исторически известным извержениям, так и по извержениям активных и пассивных вулканов.

«Данные, полученные с помощью компьютерной томографии с использованием синхротронного излучения, можно интегрировать в общую среду методов определения характеристик, используемых в геологии. Мы сможем глубже понять влияние микро- и нанопористости исследуемых пород на их проницаемость, чтобы ответить на многие важные вопросы по формированию и будущему развитию нашей планеты», — отметил Дабагов.

27 июня 2019, 15:39НаукаПолучены первые 3D-снимки, возможно, древнейшего христианского храма

Основная цель совместной работы российских и итальянских ученых — создать инструмент, позволяющий провести детальный томографический анализ в лаборатории, оснащенной маломощной рентгеновской трубкой. Такую возможность обеспечит поликапиллярная оптика.

С помощью нового инструмента можно исследовать вулканические образцы в непрерывном режиме, поскольку такая установка меньше и дешевле по сравнению с синхротронными источниками (что поможет оснастить практически любой исследовательский геологический центр). По мнению экспертов, применение поликапиллярной оптики с малогабаритными источниками и детекторами излучения может лечь в основу компактных переносных устройств для анализа различных пород на месте без перемещения образцов.

Наука о землетрясениях, вулканах и гораздо большем – Наука – Коммерсантъ

Мы часто читаем в прессе или интернете короткие заметки, начинающиеся словами: «в районе… произошло землетрясение магнитудой…» или «на Камчатке проснулся вулкан…». При этом для большинства российских читателей землетрясения или вулканические извержения остаются «экзотическими» событиями, происходящими где-то далеко. Сколько же на самом деле происходит землетрясений и извержений в мире и России? Какие из них могут представлять опасность? Каким образом мы узнаем о том, где и когда они происходят, и, главное, как эта информация используется в фундаментальных научных исследованиях и практических приложениях? Ответы на эти и другие вопросы, основываясь на своем опыте работы за рубежом и в России, дает Николай Шапиро, ведущий научный сотрудник Института физики Земли РАН и Гренобльского института физики Земли во Франции, руководитель мегагранта «Геофизические исследования, мониторинг и прогноз активных геодинамических процессов в зонах субдукции».

Сейсмология как современная научная дисциплина началась на рубеже XIX–XX веков, когда были сконструированы и начали устанавливаться первые сейсмографы. Одним из важнейших прорывов на раннем этапе сейсмологии было изобретение электромагнитного сейсмографа русским ученым, князем Борисом Борисовичем Голицыным в 1906 году. Данные, регистрируемые этими сейсмографами, накапливались в течение десятилетий, и их анализ привел к таким фундаментальным научным открытиям, как понимание внутреннего строения Земли и физического механизма, приводящего к землетрясениям, а также был важнейшим вкладом в формирование концепции тектоники плит — современной геодинамической теории, объясняющей движения и деформации верхней оболочки Земли и происхождение сейсмичности и вулканизма.

Внедрение современных цифровых и коммуникационных технологий, начатое в 1990-х годах XX века, полностью преобразило сейсмологию. За счет быстрой передачи данных и применения эффективных компьютерных алгоритмов сейсмический мониторинг в реальном времени стал по-настоящему возможен. В дополнение к этому значительно улучшилось качество сейсмических записей и увеличилось их количество. На сегодняшний день во всем мире установлены тысячи высококачественных сейсмографов, которые записывают данные в непрерывном режиме и передают их в реальном времени в центры обработки и хранения данных, основные из которых находятся в США, Европе и Японии. Приборы мировой сейсмологической сети регистрируют более 200 тыс. землетрясений в год. К счастью, подавляющее большинство этих сейсмических событий не ощущаются на поверхности Земли и могут быть записаны только очень чувствительными сейсмографами.

Собираемые в мировых центрах данные передаются в реальном времени в службы, занимающиеся мониторингом землетрясений. Естественно, их важнейшей задачей является быстрое определение параметров наиболее крупных землетрясений, представляющих потенциальную опасность для населения и экономики. Результаты такого мониторинга, получаемые почти в реальном времени, используются в системах быстрого оповещения и предупреждения цунами. В то же время другой очень важной задачей является наиболее полное изучение всех землетрясений, включая самые слабые. Это необходимо для детального изучения тектонической активности нашей планеты и разработки вероятностных моделей сейсмической опасности. На их основе строятся карты сейсмического районирования и разрабатываются нормы сейсмостойкого строительства.

Еще одним важным практическим применением сейсмологии является мониторинг вулканов. Ученые насчитывают на Земле более 1,5 тыс. потенциально активных вулканов. Каждый год по крайней мере 50 из них извергаются. К счастью, как и в случае землетрясений, большинство вулканических извержений не представляют непосредственной опасности как слишком слабые или происходящие в ненаселенных районах. Но, как и в случае землетрясений, наиболее полное изучение всех извержений, даже самых слабых, необходимо для детального изучения вулканической активности и разработки вероятностных моделей вулканической опасности и методов прогнозирования возможных катастрофических событий.

Возникновение большого количества слабых землетрясений под вулканами является одним из основных признаков их активизации и предвестников будущих извержений. При этом если учесть, что очень часто из-за плохих метеоусловий визуальное или спутниковое наблюдение вулканов бывает недоступно (а для подводных вулканов никогда), то становится понятно, что сейсмологические наблюдения — это единственный способ следить за состоянием вулканов в непрерывном режиме.

Сейсмологические данные также имеют огромное значение для фундаментальной науки. Сейсмические волны, распространяющиеся через глубинные слои Земли, содержат уникальную информацию о ее строении. Так, основные слои нашей планеты — твердые кора и мантия, жидкое внешнее ядро и твердое внутреннее ядро — были открыты в первой половине XX века на основе анализа записей землетрясений. Начиная с 1970-х годов XX века широкое развитие получила сейсмическая томография — «просвечивание» Земли на основе волн, генерируемых землетрясениями, для получения трехмерных изображений внутреннего строения Земли.

Сейсмология традиционно известна как наука о землетрясениях. Но в последние два десятилетия в ней возникла совершенно новая парадигма. На основе анализа цифровых сейсмических данных с применением современных компьютерных технологий было показано, что сейсмические записи содержат огромное количество информации помимо землетрясений.

Одним из важнейших открытий было наблюдение так называемых тектонических треморов — очень слабых сигналов, возникающих при медленном проскальзывании тектонических плит в периоды между землетрясениями. Ожидается, что систематический анализ такого рода треморов позволит отслеживать процессы, происходящие в сейсмических разломах и вулканических системах в те интервалы времени, которые раньше считались полностью «спокойными» и, таким образом, приведет к разработке принципиально новых методов мониторинга.

Другим важнейшим открытием было переосмысление так называемого сейсмического шума — сигналов, записываемых сейсмографами в отсутствие тектонической и вулканической активности (и составляющих больше 90% имеющихся сейсмологических данных). Этот «шум» в основном вызван активностью Мирового океана. Относительно быстрые вариации давления колонки воды на океаническое дно приводят к возникновению сейсмических волн. Таким образом, возникает волновое поле, генерируемое источниками, неоднородно распределенными по поверхности Земли, и соответствующие сигналы на первый взгляд совершенно случайны. Но с использованием записей современных очень чувствительных сейсмографов и соответствующих математических методов эти сигналы удалось «расшифровать» и извлечь из них информацию, с одной стороны, об их источниках, а с другой стороны, о строении Земли на участках между этими источниками и записывающими приборами. В итоге возникли сразу два принципиально новых направления в сейсмологии: (1) использование сейсмических записей для мониторинга активности океана и атмосферы (и других поверхностных процессов) и (2) «шумовая сейсмическая томография».

Карта распределения крупных землетрясений (кружки) и активных вулканов (треугольники) в мире

Новую парадигму можно охарактеризовать как «тотальную сейсмологию». Ее основной принцип — это то, что каждый бит сейсмических записей содержит полезную информацию о внутреннем строении Земли и о динамических процессах, происходящих в ее глубине или на поверхности. Задача сейсмологов — «расшифровать» имеющиеся данные, чтобы по возможности максимально извлечь эту информацию и использовать ее для мониторинга и научных исследований. Таким образом, современная сейсмология — это высокотехнологичная и активно развивающаяся во всем мире область знаний, вовлеченная наравне со многими передовыми научными направлениями в технологическую революцию больших данных.

Успешное развитие сейсмологии требует совместных усилий большого числа ученых и инженерно-технического персонала, необходимых для поддержания и развития систем сейсмологических наблюдений и сбора данных и для разработки новых методов их анализа с привлечением самых современных компьютерных технологий и ресурсов. Помимо чисто количественного развития (увеличения числа станций и объема анализируемых данных), мировое сейсмологическое сообщество находится в постоянном поиске новых технологий и концепций.

На повестке дня стоит создание нового поколения «оптических» сейсмографов с использованием интерференции лазерных лучей в оптических волокнах. Ожидается, что применение такого подхода позволит существенно увеличить плотность покрытия сейсмическими наблюдениями.

Другое важное направление — это развитие разнообразных протоколов и средств передачи больших объемов данных, чтобы связать отдельные центры данных в единую мировую информационную систему и предоставить быстрый и эффективный доступ максимальному числу пользователей — индивидуальных ученых и организаций, занимающихся мониторингом. Одну из передовых ролей в этом направлении играет центр данных IRIS, который регулярно предоставляет обновленные способы доступа к данным, адаптированные под новые методы анализа и оптимизированные в соответствии с последними компьютерными и сетевыми технологиями. В итоге у современных сейсмологов есть возможность эффективно анализировать данные, записанные тысячами сейсмографов в разных частях Земли, не выходя из своего кабинета, а у преподавателей университетов — использовать самые свежие данные в обучающих программах и лабораторных работах по геофизике.

Благодаря такому эффективному доступу к большому количеству данных в последние несколько лет у сейсмологов появилась возможность, в дополнение к «традиционным» методам анализа данных, использовать концепции машинного обучения и искусственного интеллекта. Большинство ведущих ученых ожидают, что сочетание таких подходов с описанными выше идеями «тотальной сейсмологии» приведет к новым прорывам и научным открытиям в ближайшие десятилетия.

Над развитием передовых методов и технологий в сейсмологии традиционно работают научные группы ведущих университетов и научных организаций в США, Европе и Японии. В последние годы на лидирующие позиции выходят также ученые Китая и Сингапура. В XX веке Россия тоже играла в этой области ведущую роль, однако в последние два десятилетия в силу целого ряда причин эти позиции постепенно утрачиваются.

Геофизический (в первую очередь сейсмологический) мониторинг территории России осуществляется Единой геофизической службой Российской академии наук (ЕГС РАН). 12 региональных филиалов этой организации поддерживают систему сейсмологических наблюдений, состоящую более чем из 330 современных цифровых станций и регистрирующую порядка 10 тыс. землетрясений каждый год. В ЕГС РАН были разработаны и действуют оперативные системы мониторинга активных вулканов Камчатки и Курильских островов и цунамигенных землетрясений Тихого океана. Результаты этого мониторинга передаются в системы обеспечения безопасности авиаполетов и предупреждения цунами. Также собираемые ЕГС РАН данные используются для научных исследований, проводимых ее внутренними подразделениями и учеными из профильных институтов РАН и геофизических факультетов и отделений российских университетов.

К сожалению, в последние годы ЕГС РАН финансируется на уровне, едва достаточном (а часто и недостаточном) для поддержания базовых функций, и не имеет средств и возможностей для существенного развития. Эта ситуация, естественно, связана с общим недофинансированием российской науки, но в дополнение к этому ЕГС РАН страдает от недостаточно гибкого использования наукометрических показателей для планирования финансирования. Так, бюджет ЕГС РАН определяется на основе тех же принципов, что и для «обычных» институтов РАН, и этот подход полностью игнорирует специфику геофизических наблюдений, а именно необходимость развивать и поддерживать соответствующую дорогостоящую инфраструктуру (сети станций, центры данных и т. д.) и содержать в штате большое количество инженерно-технических специалистов, занимающихся этой работой. Надо отметить, что с похожими структурными проблемами в финансировании сталкиваются многие профильные институты РАН и отделения университетов.

Концептуальная схема сбора—хранения—анализа данных в современной сейсмологии

В итоге отставание российской системы сейсмологических наблюдений от ведущих мировых стран носит структурный и многоуровневый характер. Во-первых, общее количество постоянных станций сильно уступает сегодняшнему уровню в США, Евросоюзе, Японии и Китае — несколько сотен против нескольких тысяч (и это для страны с самой большой территорией в мире). Во-вторых, в последние годы в России проводится очень мало широкомасштабных временных сейсмологических экспериментов. В-третьих, очень сильно отстало информационно-технологическое обеспечение. Так, в России на сегодняшний день отсутствует единый центр сейсмологических данных. Большая часть собираемых наблюдений хранится в региональных филиалах и остается недоступной для потенциальных пользователей.

Структурные проблемы в системе наблюдений оказывают негативное влияние на российскую сейсмологическую науку в целом. Из-за неэффективного доступа к данным количество ученых, интересующихся сейсмологическими исследованиями на территории России, и, соответственно, количество публикаций на эту тему в ведущих международных журналах сокращается. Даже для российских сейсмологов часто оказывается проще работать с данными, (легко) получаемыми из-за рубежа, чем изучать территорию своей страны. В итоге о применении идей «тотальной сейсмологии» и современных методов анализа к российским данным почти никто не задумывается. И еще раз, все это происходит в самой большой стране в мире, на территории которой находятся многие уникальные природные и геологические объекты. Недостаточное развитие науки также приводит к слабому возобновлению кадров за счет формирования и привлечения новых поколений молодых специалистов.

Переломить негативную тенденцию в российской сейсмологии — задача не из легких. Мы рассчитываем, что наш мегагрант «Геофизические исследования, мониторинг и прогноз активных геодинамических процессов в зонах субдукции» поможет внести в нее определенный вклад. В рамках этого проекта, финансируемого Минобрнауки, на базе Института физики Земли (ИФЗ РАН, г. Москва) создана новая лаборатория, которая работает в тесном взаимодействии с камчатским филиалом ЕГС РАН и Институтом вулканологии и сейсмологии (ИВиС, г. Петропавловск-Камчатский) ДВО РАН. Также в работу вовлечены преподаватели, студенты и магистранты Московского государственного университета.

Камчатка с ее многочисленными землетрясениями и очень активными вулканами и с большим количеством уже собранных данных — идеальный район для отработки новых методов и концепций в сейсмологии, и мы надеемся, что объединение опыта и ресурсов различных академических и образовательных организаций создаст благоприятные условия для проведения научных исследований на самом высоком международном уровне и будет способствовать формированию нового поколения российских геофизиков мирового уровня.

Проект начался в 2018 году, и за два с небольшим года было проведено два полевых эксперимента на Камчатке (третий должен состояться осенью 2020 года), многочисленные семинары и школы для студентов и аспирантов. По результатам исследований участниками проекта опубликовано и подготовлено к печати более 30 статей в российских и международных рецензируемых журналах. Один из последних примеров этого — статья в престижном журнале Nature Communications, представляющая новую теорию возникновения глубоких землетрясений под вулканами. Также радует, что в работе участвуют много молодых ученых. В качестве практических приложений проводимых научных работ внедряются новые методы мониторинга вулканов в практику камчатского филиала ЕГС РАН.

В то же время один-единственный проект, даже такой крупный, как мегагрант, совершенно недостаточен, чтобы переломить отставание российской сейсмологии, накапливающееся десятилетиями. Надо понимать, что без системного усилия на самом высоком уровне для улучшения российской системы геофизического мониторинга и образования наш и другие похожие проекты не окажут существенного влияния на ситуацию, поскольку их результаты будет попросту некуда внедрять. Поэтому, проводя наши работы, мы во многом надеемся на то, что в какой-то момент руководством российской науки совместно с научным сообществом будут приняты меры, направленные на структурные изменения в финансировании геофизического мониторинга в России.

Наука о вулканах, 12 (двенадцать) букв

Большая Советская Энциклопедия Значение слова в словаре Большая Советская Энциклопедия
(от вулканы и …логия ), один из разделов динамической геологии . Изучает процессы и причины образования вулканов, их развитие, строение и состав продуктов извержений (лавы, газы и др.), закономерности размещения вулканов на земной поверхности, изменения…

Новый толково-словообразовательный словарь русского языка, Т. Ф. Ефремова. Значение слова в словаре Новый толково-словообразовательный словарь русского языка, Т. Ф. Ефремова.
ж. Научная дисциплина, изучающая причины образования вулканов, их строение, продукты извержения и закономерности размещения на поверхности Земли. Учебный предмет, содержащий теоретические основы данной дисциплины. разг. Учебник, излагающий содержание данного…

Энциклопедический словарь, 1998 г. Значение слова в словаре Энциклопедический словарь, 1998 г.
наука о причинах образования вулканов, их развитии, строении, составе продуктов извержений и закономерностях размещения на поверхности Земли. Первые сведения о вулканах относятся к сер. 1-го тыс. до н. э. См. также Палеовулканология.

Википедия Значение слова в словаре Википедия
Вулканоло́гия (от — Вулкан , бог огня у древних римлян + — «слово, учение») — наука, изучающая процессы и причины образования вулканов , их развитие, строение и состав продуктов извержения , изменение характера их деятельности, а также закономерности размещения…

Спутники помогут предсказать извержения вулканов за годы до катастрофы

Учёные опробовали новый метод, позволяющий спрогнозировать извержения вулканов. Речь идёт о спутниковых наблюдениях, которые можно установить даже за самыми труднодоступными из огнедышащих гор. Своевременное предупреждение о разгуле стихии может спасти множество человеческих жизней.

В радиусе ста километров от действующих вулканов проживает более 800 миллионов человек. Понятно, что такое соседство чревато неприятностями. Но люди не желают покидать места, зачастую обжитые многими поколениями их предков, пока «гром не грянет».

Правда, когда со склонов огнедышащей горы уже несётся поток раскалённых газов и пепла, зачастую становится слишком поздно. Поэтому человечество не отказалось бы от способа прогнозировать извержения за несколько месяцев, а лучше за несколько лет до катастрофы.

Новое исследование даёт надежду на дешёвый, а главное, эффективный метод такого прогноза. Речь идёт об измерении температуры вулканов с помощью спутников. В роли градусника выступили спутники Terra и Aqua, регистрирующие инфракрасное излучение поверхности Земли.

Учёные обобщили наблюдения за несколькими вулканами на протяжении 16 лет и выявили интересный факт. За несколько лет до извержения температура огнедышащих гор поднималась. Такой эффект был обнаружен у пяти сравнительно недавно извергавшихся вулканов, расположенных в разных уголках Земли и относящихся к разным типам.

Это повышение температуры было небольшим (в среднем на один градус Цельсия), зато охватывало десятки квадратных километров площади. То есть речь идёт не о появлении отдельных горячих точек, а о поведении целого вулкана.

Исследователи практически уверены, что дело в поднимающихся из вулканического очага больших массах раскалённой магмы. Впрочем, пока неизвестно, как её тепло передаётся на поверхность вулкана. «Посредником» могут служить, например, вулканические газы или подземные воды.

Авторы новой работы подчёркивают, что извержения, о которых предупредило повышение температуры, не были спрогнозированы другими методами.

У нового подхода есть и другие преимущества. Спутник, в отличие от наземного датчика, может наблюдать сразу множество вулканов. И даже если огнедышащая гора расположена в труднодоступной местности, это не помеха для орбитальных наблюдений.

Добавим, что о будущем извержении предупреждает не только повышение температуры, но и изменение ландшафта. Под давлением накопившейся магмы вулкан как бы вспучивается, надувается. Этот эффект невелик, и его непросто заметить с Земли. А вот спутники прекрасно справляются с такими измерениями.

Учёные обнаружили, что повышение температуры и «вспучивание» вулкана зачастую происходят почти одновременно. Таким образом, благодаря орбитальным аппаратам у вулканологов появляется целых два перспективных «диагностических критерия».

В будущем авторы намерены проверить свой подход на большем числе огнедышащих гор.

Научная статья с результатами исследования опубликована в журнале Nature Geoscience.

Ранее мы рассказывали о том, сколько людей и как убивают вулканы. Также мы писали о вулканических извержениях, спровоцированных… дождями.

Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе «Наука» на медиаплатформе «Смотрим».

Наука: Наука и техника: Lenta.ru

Ученые Университета Майами определили, что под щитовым вулканом Мауна-Лоа на Гавайях происходит накопление магмы, что может вызвать землетрясение и катастрофическое извержение. Свои выводы исследователи представили в статье, опубликованной в журнале Nature. Кратко об опасениях вулканологов рассказывается в пресс-релизе на Phys.org.

Материалы по теме

00:03 — 14 июля 2019

Самое пекло

Америка боится извержения супервулкана. Чем он грозит человечеству?

00:02 — 25 сентября 2017

Специалисты проанализировали движение поверхности, измеренное спутниковыми геодезическими радарами и GPS-станциями. В течение 2014-2020 годов около 0,11 кубического километра магмы проникло в дайкообразное тело, расположенное к югу от кальдеры на глубине 2,5-3 километра. Дайкообразными телами называют крупные образования, возникшие при застывании магмы в трещинах земной коры. В 2015 году скопление магмы начало расширяться к югу, где давление пород меньше, однако в 2017 году центр деформации вернулся в прежнее положение. По словам ученых, таких изменений магматического тела под Мауна-Лоа раньше не наблюдалось.

Исследователи также зафиксировали смещение поверхности под восточным флангом вулкана вдоль горизонтального разлома, а под западным флангом никакого движения выявлено не было. Это указывает на вероятность землетрясения с эпицентром под западным флангом и последующего извержения вулкана, если приток магмы не прекратится. Ученые предсказывают, что в этом случае землетрясение создаст дополнительное давление, способствующее разрушению пород над магмой.

Мауна-Лоа является крупнейшим вулканом на Земле. Во время его извержений изливаются очень быстрые потоки лавы, которые дают очень мало времени для эвакуации людей. Извержению 1950 года, когда лава достигла побережья всего за три часа, предшествовало землетрясение магнитудой 6,3 за три дня до этого, а извержению 1984 года — землетрясение магнитудой 6,6 за пять месяцев до этого.

Быстрая доставка новостей — в «Ленте дня» в Telegram

Explainer: Основы вулкана | Новости науки для студентов

Вулкан — это место в земной коре, где расплавленная порода, вулканический пепел и некоторые типы газов выходят из подземного очага. Магма — это название расплавленной породы, когда она находится под землей. Ученые называют это лавой , когда жидкая порода извергается из земли и может начать течь по поверхности Земли. (Это все еще «лава» даже после охлаждения и затвердевания.)

По данным ученых из Университета США, на нашей планете существует около 1500 потенциально активных вулканов.S. Геологическая служба или USGS. С тех пор, как люди вели записи, извергалось около 500 вулканов.

Из всех вулканов, извергавшихся за последние 10 000 лет, примерно 10 процентов находятся в Соединенных Штатах. Большинство из них существует на Аляске (особенно в цепи Алеутских островов), на Гавайях и в Каскадном хребте на северо-западе Тихого океана.

Многие вулканы мира расположены по краю Тихого океана в дуге, известной как «Огненное кольцо» (показано темно-оранжевой полосой).USGS

Но вулканы — это не только земное явление. Несколько крупных вулканов возвышаются над поверхностью Марса. И Меркурий, и Венера демонстрируют признаки вулканизма в прошлом. И самая вулканически активная сфера в Солнечной системе — это не Земля, а Ио. Это самый внутренний из четырех крупнейших спутников Юпитера. Действительно, на Ио более 400 вулканов, некоторые из которых извергают струи богатого серой материала на 500 километров (около 300 миль) в космос.

(Интересный факт: поверхность Ио небольшая, всего около 4.В 5 раз больше площади США. Таким образом, плотность его вулканов будет примерно сопоставима с 90 постоянно действующими вулканами, извергающимися в Соединенных Штатах.)

Где образуются вулканы?

Учителя и родители, подпишитесь на шпаргалку

Еженедельные обновления, которые помогут вам использовать Science News для студентов в учебной среде

Спасибо за регистрацию!

При регистрации возникла проблема.

Вулканы могут образовываться на суше или под водой. Действительно, самый большой вулкан Земли находится на глубине мили под поверхностью океана. Некоторые места на поверхности нашей планеты особенно подвержены образованию вулканов.

Большинство вулканов, например, формируются на краях или около границ тектонических плит Земли . Эти пластины представляют собой большие плиты корки, которые толкаются и скользят друг о друга. Их движение в значительной степени обусловлено циркуляцией обжигающей жидкой породы в мантии Земли.Эта мантия имеет толщину в тысячи километров (миль). Он находится между внешней корой нашей планеты и ее расплавленным внешним ядром.

Край одной тектонической плиты может начать скользить под соседнюю. Этот процесс известен как субдукция . Движущаяся вниз плита переносит породу обратно в мантию, где температура и давление очень высоки. Эта исчезающая, заполненная водой скала легко тает.

Поскольку жидкая порода легче окружающего материала, она будет пытаться всплыть обратно к поверхности Земли.Когда он находит слабое место, он прорывается. Это создает новый вулкан.

Многие действующие вулканы мира расположены вдоль дуги. Эта дуга, известная как «Огненное кольцо», окружает Тихий океан. (На самом деле, именно огненная лава, извергающаяся из вулканов по всей этой границе, дала название дуге.) Почти на всех участках Огненного кольца тектоническая плита проталкивается под своим соседом.

Лава взрывается в ночное небо из вентиляционного отверстия в феврале 1972 года во время извержения вулкана Килауэа в национальном парке вулканов Гавайев.Д.В. Peterson / USGS

Многие другие вулканы мира, особенно расположенные далеко от края какой-либо плиты, развиваются над или около широких шлейфов расплавленного материала, которые поднимаются из внешнего ядра Земли. Их называют «мантийными перьями». Они ведут себя очень похоже на капли горячего материала в «лавовой лампе». (Эти капли поднимаются от источника тепла в нижней части лампы. Когда они остывают, они падают обратно вниз.)

Многие океанические острова — вулканы. Гавайские острова образованы одним известным мантийным шлейфом.По мере того как Тихоокеанская плита постепенно перемещалась на северо-запад над этим шлейфом, серия новых вулканов пробивалась к поверхности. Это создало цепочку островов. Сегодня этот мантийный шлейф подпитывает вулканическую активность на острове Гавайи. Это самый молодой остров в цепочке.

Небольшая часть вулканов мира формируется там, где земная кора растягивается, как это происходит в Восточной Африке. Гора Килиманджаро в Танзании — яркий тому пример. В этих тонких местах расплавленная порода может вырваться на поверхность и взорваться.Излучаемая ими лава может образовывать слой за слоем высокие пики.

Насколько опасны вулканы?

За всю зарегистрированную историю вулканы, вероятно, унесли жизни около 275000 человек, согласно исследованию 2001 года, проведенному учеными из Смитсоновского института в Вашингтоне, округ Колумбия. Ученые подсчитали, что почти 80 000 смертей — а не каждый третий — были вызваны пирокластикой. потоки . Эти горячие облака пепла и камней с ураганной скоростью спускаются со склонов вулкана.Вызванное вулканом цунами , вероятно, унесло жизни еще 55000 человек. Эти большие волны могут представлять угрозу для людей, живущих вдоль побережья, даже в сотнях километров (миль) от вулканической активности.

Многие смертельные случаи, связанные с вулканами, происходят в первые 24 часа извержения. Но удивительно высокая доля — примерно две из трех — происходит более чем через месяц после начала извержения. Эти жертвы могут поддаться косвенным воздействиям. Такие эффекты могут включать голод при неурожаях.Или люди могут вернуться в опасную зону и затем погибнуть в результате оползней или последующих извержений.

Шлейфы вулканического пепла из российского вулкана Ключевской в ​​октябре 1994 года. Выпадая из воздуха, этот пепел может задушить посевы с подветренной стороны и представлять угрозу для летающих самолетов. NASA

За последние три столетия количество смертельных извержений вулканов удваивалось. Но вулканическая активность оставалась примерно постоянной в течение последних столетий. Это говорит о том, говорят ученые, что большая часть увеличения смертности связана с ростом населения или решением людей жить (и играть) возле (или на) вулканов.

Например, около 50 туристов погибли 27 сентября 2014 года во время восхождения на гору Онтаке в Японии. Вулкан неожиданно извергся. Около 200 других туристов спаслись бегством.

Насколько большим может быть извержение вулкана?

Некоторые извержения вулканов представляют собой небольшие, относительно безвредные клубы пара и пепла. Другая крайность — катастрофические события. Они могут длиться от нескольких дней до месяцев, изменяя климат во всем мире.

В начале 1980-х годов исследователи изобрели шкалу для описания силы извержения вулкана.Эта шкала от 0 до 8 называется индексом вулканической эксплозивности (VEI). Каждому извержению присваивается номер, основанный на количестве извергнутого пепла, высоте пеплового шлейфа и мощности извержения.

Для каждого числа от 2 до 8 увеличение на 1 соответствует извержению, которое в десять раз сильнее. Например, при извержении ВЭИ-2 выделяется не менее 1 миллиона кубических метров (35 миллионов кубических футов) пепла и лавы. Таким образом, при извержении ВЭИ-3 выделяется не менее 10 миллионов кубометров материала.

Небольшие извержения представляют опасность только для близлежащих регионов. Небольшие облака пепла могут стереть с лица земли несколько ферм и зданий на склонах вулкана или на окружающих равнинах. Они также могут задушить посевы или пастбища. Это могло спровоцировать местный голод.

Более крупные извержения представляют разные типы опасностей. Их пепел может извергнуть за десятки километров от вершины. Если вулкан покрыт снегом или льдом, потоки лавы могут его растопить. Это может создать густую смесь грязи, золы, почвы и камней.Этот материал, получивший название lahar, , имеет консистенцию, как влажный, только что замешанный бетон. Он может течь далеко от пика — и разрушать все на своем пути.

Невадо-дель-Руис (Nevado del Ruiz) — вулкан в южноамериканской стране Колумбия. Его извержение в 1985 году привело к возникновению лахаров, в результате которых было разрушено 5 000 домов и погибло более 23 000 человек. Воздействие лахаров ощущалось в городах на расстоянии до 50 километров (31 миля) от вулкана.

Извержение горы Пинатубо в 1991 году на Филиппинах.Это было второе по величине извержение вулкана в 20 веке. Его газы и пепел помогали охлаждать планету в течение нескольких месяцев. Средняя мировая температура упала на целых 0,4 ° по Цельсию (0,72 ° по Фаренгейту). Ричард П. Хоблитт / USGS

Угрозы вулкана могут распространяться даже в небо. Пепельные шлейфы могут достигать высот, на которых летают самолеты. Если пепел (который на самом деле представляет собой крошечные кусочки битого камня) попадет в двигатель самолета, высокие температуры могут снова расплавить пепел. Эти капли могут затем затвердеть, когда они попадут на лопасти турбины двигателя.

Это нарушит поток воздуха вокруг этих лопастей, что приведет к отказу двигателей. (Это не то, что кто-то хотел бы испытать, находясь в воздухе в нескольких километрах!) Более того, полет в облаке пепла на крейсерской скорости может эффективно произвести пескоструйную очистку лобовых окон самолета до такой степени, что пилоты больше не смогут видеть сквозь них.

Наконец, действительно сильное извержение может повлиять на глобальный климат. При очень взрывном извержении частицы пепла могут достигать высоты над уровнем моря, где идут дожди, чтобы быстро смыть их с воздуха.Теперь эти кусочки пепла могут распространяться по всему миру, уменьшая количество солнечного света, достигающего поверхности Земли. Это снизит температуру во всем мире, иногда на многие месяцы.

Помимо извержения пепла, вулканы также испускают ведьмовский отвар ядовитых газов, включая двуокись углерода и двуокись серы. Когда диоксид серы реагирует с водяным паром, извергаемым извержениями, он создает капли серной кислоты. И если эти капли поднимутся на большую высоту, они тоже могут рассеивать солнечный свет обратно в космос, еще больше охлаждая климат.

Это случилось.

Например, в 1600 году в южноамериканской стране Перу произошло извержение малоизвестного вулкана. Его пепельные шлейфы настолько охладили глобальный климат, что во многих частях Европы следующей зимой выпало рекордное количество снегопадов. Следующей весной (когда таял снег) большие части Европы также пострадали от беспрецедентных наводнений. Сильные дожди и низкие температуры летом 1601 года привели к массовым неурожаям в России. Последовавший голод продлился до 1603 года.

В конце концов, в результате одного извержения погибло около 2 миллионов человек, многие из которых находятся за полмира. (Ученые не установили связь между извержением перуанского извержения и голодом в России до тех пор, пока через несколько лет после исследования 2001 г., в котором оценивалось число погибших от всех вулканов в зарегистрированной истории.)

Массивные вулканы могут еще больше охладить Землю в теплеющем мире | Наука

Извержение вулкана Пинатубо в 1991 году привело к резкому падению глобальной температуры.

АРЛАН НАЭГ / AFP через Getty Images

Автор Пол Воозен, , 19 августа 2021 г., 16:15

На Земле мало сил, более могущественных, чем большое извержение вулкана. Самые мощные вулканы выбрасывают в атмосферу миллионы тонн блокирующих Солнце частиц, которые могут охлаждать Землю почти на 5 лет, подвергая опасности посевы и приводя к «годам без лета».«Последнее извержение вулкана Пинатубо на Филиппинах в 1991 году вызвало временное падение глобальной температуры на 0,5 ° C.

Тем не менее, становится все более очевидным, что даже эти грандиозные силы изменяются изменением климата, вызванным деятельностью человека. Снижение ледяного покрова может вызвать более частые извержения у полюсов, в Исландии и других местах. А более многослойный океан позволит еще большему количеству охлаждения, вызванному вулканами, задерживаться на поверхности Земли. Новое исследование предполагает, что увеличение количества парниковых газов поможет шлейфам от крупных извержений достичь большего, быстрее распространяться и отражать больше солнечного света, вызывая более резкое и экстремальное похолодание.

До того, как человечество начало свое движение по изменению планет, вулканы были одним из крупнейших игроков в климате. В течение длительного времени они изрыгали углекислый газ из недр Земли, вызывая потепление. Но в краткосрочной перспективе их сернистые газы часто вступают в реакцию с водой с образованием частиц с высокой отражающей способностью, называемых сульфатами, вызывая периоды глобального похолодания. Темные пятна покрытых пеплом ледяных кернов — лучшее свидетельство этих ранних извержений — являются тусклым отражением дикой погоды, оставшейся после них.

Но оказывается, что верно и обратное: климат может иметь большое влияние на вулканы. В новом исследовании Томас Обри, геофизик из Кембриджского университета, и его коллеги объединили компьютерное моделирование идеализированных вулканических извержений с глобальной климатической моделью. Они смоделировали реакцию на шлейфы, выпущенные из вулканов среднего и большого размера как в исторических условиях, так и к 2100 году, в сценарии, когда Земля, по прогнозам, будет очень быстро нагреваться.

Исследователи обнаружили две противоположные тенденции.Обычно только одно или два вулканических извержения среднего размера проходят через тропосферу каждый год, минуя эту колыбель земной погоды, и достигают стратосферы, спокойной и сухой зоны наверху. Когда отражающие частицы распространяются по стратосфере, они вызывают небольшой всплеск глобального похолодания. Но когда тропосфера нагревается, она увеличивается в высоту, в конечном итоге делая стратосферу недоступной для этих извержений.

«Это как если бы стандартные баскетбольные кольца во всем мире внезапно были подняты на несколько дюймов, что значительно усложнило результат», — говорит Бенджамин Блэк, вулканолог из Университета Рутгерса, Нью-Брансуик, не участвующий в исследовании.

Однако история меняется с извержениями в масштабе Пинатубо. В мире, где к 2100 году потеплело на 6 ° C — увеличение, которое соответствует только самым ужасным и маловероятным прогнозам последнего доклада Межправительственной группы экспертов по изменению климата — тропосфера вырастет на 1,5 километра в высоту. Но сверхмассивные извержения по-прежнему могут прорваться в стратосферу; более того, их газы на самом деле достигают более высоких высот и распространяются быстрее, чем в нынешнем климате, усиливая охлаждающий эффект на 15%, сообщают исследователи в этом месяце в Nature Communications .Обри говорит, что причины, по которым мы пришли в причудливый мир, которым является стратосфера.

Поскольку парниковые газы удерживают тепло у поверхности Земли, стратосфера охлаждается, особенно в ее верхних слоях. Это позволяет воздуху легче перемешиваться вверх и вниз в этом слое атмосферы. Согласно модели группы, к 2100 году это смешение должно помочь вулканическим шлейфам подняться на 1,5 километра выше, чем раньше. Кроме того, потепление ускорит первичный характер ветров в стратосфере, заставляя отражающие вулканические частицы быстрее распространяться по верхним слоям атмосферы к полюсам, прежде чем они успеют слиться в более крупные частицы.И чем меньше размер частицы, тем больше света она отражает.

Тот факт, что извержения среднего размера могут больше не достигать стратосферы, «интересен и важен», — говорит Майкл Миллс, атмосферный химик из Национального центра атмосферных исследований, который не принимал участия в исследовании. И многие из тенденций, выявленных в новой модели — охлаждение стратосферы, повышение тропосферы и ускорение циркуляции — уже были замечены в реальном мире. Но все еще неясно, отражает ли ограниченный рост частиц, моделируемый новой моделью, то, что произойдет в реальном мире, добавляет Миллс.

Действительно, исследование ставит больше вопросов, чем дает ответов, говорит Обри. «Это больше похоже на открытие банки с червями». Во-первых, он изучает только тропические извержения, а не извержения ближе к полюсам, где ближе стратосфера. И трудно сказать, выиграет ли усиленное охлаждение от крупных вулканов или уменьшение охлаждения от более мелких вулканов как более сильное влияние на климат. «Мне кажется, что эффект сильного извержения будет преобладать», — добавляет он, просто учитывая огромную мощь этих извержений как климатического рычага.

Следующим шагом будет проверка того, как эти тенденции работают при более реалистичных будущих уровнях потепления — и в дополнительных климатических моделях. Исследователи также надеются учесть другие тенденции, в том числе учащение извержений, ожидаемых по мере таяния ледников у некоторых полярных вулканов, и усиление стратификации океана, что позволяет большему вулканическому охлаждению задерживаться на поверхности воды, охлаждая атмосферу. «Я надеюсь, что мы никогда не согреем климат настолько, чтобы повлиять на вулканы», — говорит Обри.«Но путь становится узким, узким».

Вулкан «Око Саурона» и другие глубоководные сооружения обнаружены в подводном «Мордоре»

(Изображение предоставлено: 3D-изображение любезно предоставлено CSIRO / MNF, GSM)

Исследователи, исследующие Индийский океан, обнаружили останки разрушенного подводного вулкана , поразительно напоминающего всевидящее «Глаз Саурона» из J.R.R. Знаменитый фэнтезийный сериал Толкина «Властелин колец», а также два других сооружения на морском дне, названные в честь мест Средиземья Толкина.

Глаз на самом деле представляет собой углубление овальной формы размером 3,9 мили (6,2 км) в длину и 3 мили (4,8 км) в ширину. Этот гигантский котлован, названный кальдерой, остался от древнего обрушения глубоководного вулкана. Согласно The Conversation , кальдера окружена ободом высотой 984 фута (300 метров), создающим впечатление век, и таким же высоким конусообразным пиком в центре, который выглядит как зрачок. Необычная структура расположена в 174 милях (280 км) к юго-востоку от острова Рождества — внешней территории Австралии у материковой части Австралии — на глубине 10 170 футов (3100 м).

Группа исследователей обнаружила структуру на борту океанского исследовательского судна Investigator, принадлежащего Австралийской организации научных и промышленных исследований (CSIRO), на 12-й день экспедиции на территории Австралии в Индийском океане. Исследователи использовали многолучевой сонар для создания трехмерных карт кальдеры и окружающего морского дна.

Связанный: 5 колоссальных конусов: самые большие вулканы на Земле

Как и другие кальдеры, эта, по мнению исследователей, образовалась, когда обрушился пик первоначального вулкана.

«Расплавленная магма у основания вулкана поднимается вверх, оставляя пустые камеры [внизу]», — написал в «Беседе» главный научный сотрудник Тим О’Хара, старший куратор Музеев Виктории в Австралии. «Тонкая твердая корка на поверхности купола затем разрушается, создавая большую кратероподобную структуру».

В окрестностях вулканического кратера находятся еще две примечательные постройки.

«Наше вулканическое« око »было не одним, — писал О’Хара. «Дальнейшее картирование на юг выявило небольшую морскую гору, покрытую многочисленными вулканическими конусами, а еще южнее была большая подводная гора с плоской вершиной.»

Продолжая связь с фантастическим эпосом Толкина, исследователи назвали покрытую конусами гору Барад-дур в честь главной цитадели Саурона и подводную гору Эред Литуи в честь Пепельных гор, которые находятся рядом с Оком Саурона в царство зла Мордор.

Карта, показывающая расположение всех трех объектов, названных в честь мест в Мордоре (Изображение предоставлено: 3D-изображения любезно предоставлены CSIRO / MNF, GSM)

Подводная гора Эред Литуи является частью кластера Считается, что подводным горам около 100 миллионов лет, пишет О’Хара.Подводная гора Эред Литуй когда-то находилась над поверхностью воды, придавая ей плоскую вершину, и постепенно опустилась примерно на 1,6 мили (2,6 км) ниже уровня моря.

За миллионы лет песок и тонущий детрит — твердые частицы, включая планктон, экскременты и другие органические вещества — покрыли подводную гору толстым слоем наносов глубиной около 328 футов (100 м). Однако кальдера остается относительно открытой, что позволяет предположить, что она может быть значительно моложе, сказал О’Хара.

«Эта скорость седиментации должна была задушить и частично скрыть кальдеру», — писал О’Хара.Он также «выглядит удивительно неповрежденным для структуры, которой должно быть 100 миллионов лет».

Эта свежесть предполагает, что вулкан образовался и впоследствии разрушился после того, как подводная гора начала погружаться в океан.

«Возможно, вулканы продолжали прорастать еще долгое время после первоначального основания», — писал О’Хара. «Наша беспокойная Земля никогда не бывает неподвижной».

Первоначально опубликовано на Live Science.

Обнаружено древнее «Око Саурона», и это подводный вулкан

Выглядящий как Глаз Саурона из трилогии Властелин колец , древний подводный вулкан был медленно обнаружен многолучевым сонаром на 3100 метров (10170 футов) под нашим судном, в 280 километрах (174 миль) к юго-востоку от острова Рождества.

Это было на 12-й день нашего путешествия по территориям Австралии в Индийском океане на борту специального океанского исследовательского судна CSIRO, RV Investigator .

Ранее неизвестный и невообразимый, этот вулкан появился на наших экранах в виде гигантской впадины овальной формы, называемой кальдерой, размером 6,2 км на 4,8 км в поперечнике. Он окружен ободком высотой 300 м (напоминающим веки Саурона) и имеет в центре конусообразную вершину высотой 300 м («зрачок»).

(Фил Ванденбосше и Нельсон Куна / CSIRO, предоставлены автором)

Вверху: Сонарное изображение вулкана «Око Саурона» и близлежащих подводных гор на морском дне к юго-западу от острова Рождества.

Кальдера образуется при обрушении вулкана. Расплавленная магма у основания вулкана смещается вверх, оставляя пустые камеры. Затем тонкая твердая корка на поверхности купола разрушается, образуя большую кратероподобную структуру. Часто небольшой новый пик затем начинает формироваться в центре, поскольку вулкан продолжает извергать магму.

Одна хорошо известная кальдера — это кальдера в Кракатау в Индонезии, которая взорвалась в 1883 году, унеся жизни десятков тысяч людей и оставив лишь кусочки горного края, видимые над волнами.К 1927 году в его центре вырос небольшой вулкан Анак Кракатау («дитя Кракатау»).

Напротив, мы можем даже не знать об извержениях вулканов, когда они происходят глубоко под океаном. Один из немногих контрольных признаков — это наличие плотов из легкой пемзы, плавающих на поверхности моря после того, как их выбросило из подводного вулкана. В конце концов, эта пемза становится заболоченной и опускается на дно океана.

Не только наш вулканический «глаз». Дальнейшее картирование к югу выявило небольшую морскую гору, покрытую многочисленными вулканическими конусами, а еще южнее была большая подводная гора с плоской вершиной.

Следуя нашей теме Властелин колец , мы назвали их Барад-дур («Темная крепость») и Эред Литуи («Пепельные горы») соответственно.

«Глаз Саурона». (Фил Ванденбосше и Нельсон Куна / CSIRO, предоставлены автором)

Хотя автор J.R.R. Знания Толкина в горной геологии не были совершенными, наши имена прекрасно подходят, учитывая неровный характер первого и покрытую пемзой поверхность второго.

Око Саурона, Барад-дур и Эред Литуи являются частью группы подводных гор Карма, возраст которых, по ранее оценкам геологов, превышает 100 миллионов лет, и которые когда-то образовались рядом с древним морским хребтом. когда Австралия была расположена намного южнее, недалеко от Антарктиды.

Плоская вершина Эред Литуи образовалась в результате волновой эрозии, когда подводная гора выступала над поверхностью моря, прежде чем тяжелая подводная гора медленно погрузилась в мягкое морское дно. Вершина Эред Литуй сейчас находится на 2,6 км ниже уровня моря.

Но вот геологическая загадка. Наша кальдера выглядит на удивление свежей для сооружения, которому должно быть более 100 миллионов лет. Эред Литуй покрыт почти 100-метровыми слоями песка и ила, покрывающими его вершину, образованными в результате погружения мертвых организмов в течение миллионов лет.

Такая скорость осадконакопления частично задушила бы кальдеру. Вместо этого возможно, что вулканы продолжали расти или образовывались новые спустя долгое время после первоначального основания. Наша беспокойная Земля никогда не бывает неподвижной.

Но жизнь приспосабливается к этим геологическим изменениям, и Эред Литуи теперь покрыт морскими животными. Хрупкие звезды, морские звезды, крабы и черви зарываются в песчаную поверхность или катаются по ней на коньках. Прямостоячие черные кораллы, веерные кораллы, хлысты, губки и ракушки растут на обнаженных скалах.Студенистые кусковые угри бродят по ущельям скал и валунам. Летучие мыши подстерегают ничего не подозревающую добычу.

Наша миссия — нанести на карту морское дно и исследовать морскую жизнь с этих древних и уединенных морских пейзажей. Правительство Австралии недавно объявило о планах создания двух крупных морских парков в регионах. Наша экспедиция предоставит научные данные, которые помогут Parks Australia управлять этими территориями в будущем.

Путешествие «Исследователя» вокруг острова Рождества.(Тим О’Хара / Museums Victoria)

Ученые из музеев, университетов, CSIRO и Bush Blitz по Австралии участвуют в путешествии. Мы близки к завершению первой части нашего путешествия по острову Рождества. Вторая часть нашего путешествия в регион Кокосовых островов (Килинг) будет запланирована на следующий год или около того.

Без сомнения, многие животные, которых мы здесь найдем, будут новыми для науки, и наши первые свидетельства об их существовании будут происходить из этого региона. Мы ожидаем еще много удивительных открытий.

Тим О’Хара, старший куратор отдела морских беспозвоночных, Музеи Виктории.

Эта статья переиздана из The Conversation под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинальную статью.

Неожиданный подводный вулкан может открыть уникальное окно в недра Земли | Наука

Таинственный подводный вулкан, снятый подводным аппаратом

Авторские права ROV Team GEOMAR

Автор: Акила Рагхаван, июл.15, 2021, 10:15

В 2015 году немецкая исследовательская группа отправила подводный аппарат на дно Тихого океана. К западу от Перу робот с установленной камерой исследовал обширное пространство морского дна глубиной 4 км (более 2 миль), известное своей чрезвычайной ровностью. «Здесь очень темно, — вспоминает Антье Боэтиус, биолог из Института Альфреда Вегенера. «Затем вы включаете свет робота и видите новый пейзаж, которого никто никогда раньше не видел».

Одна особенность, в частности, застала Боэция врасплох: небольшая гора, возвышающаяся на 300 метров от морского дна, ее крутые склоны, покрытые лавой в форме подушек, и аномальные темные жилы, которые, вероятно, являются отложениями магмы.Команда обнаружила подводный вулкан или подводную гору на абиссальной равнине — геологически неактивном регионе, которого не должно быть.

В новом исследовании ученые предполагают, что подводная гора может представлять собой совершенно новый тип морского дна вулканизма, подпитываемый скрытым неглубоким резервуаром магмы. Свидетельством изолированного вулканизма, подобного этому, может быть уникальное окно в недра Земли, говорит Адам Соул, океанограф из Университета Род-Айленда в Наррагансет-Бей и директор Кооперативного института исследования океана, который не принимал участия в исследовании.

Большинство из 1500 действующих вулканов Земли находятся под водой. Подавляющее большинство из них формируется на границах тектонических плит: либо центры распространения на морском дне, где только что извергнувшаяся лава раздвигает плиты, либо в зонах субдукции, где плиты погружаются друг под друга, что приводит к таянию нижней мантии, что может вызвать извержения.

Вулканы на морском дне могут также возникать над горячими точками мантии, неподвижными шлейфами магмы, поднимающимися из глубины Земли. Когда плиты нашей планеты дрейфуют над ними, шлейфы приводят к цепочкам вулканов, таких как Гавайские острова.

Однако ни одна из этих существующих теорий не объясняет появление новой подводной горы, которая находится далеко от известных мантийных плюмов и находится в сотнях километров от границ плиты Наска, на которой она расположена, — говорит Колин Деви, вулканолог из Центра им. Геомара Гельмгольца. Ocean Research Kiel.

После использования подводного аппарата для исследования вулкана более 4 часов, Деви, Боэтиус и его коллеги нанесли на карту место, посылая лучи сонара со своего корабля и прислушиваясь к эхо-сигналам.Команда обнаружила отсутствие океанических отложений, покрывающих лаву, а также любопытное отсутствие животных, таких как морские звезды, которые обычно быстро колонизируют твердые поверхности подводных гор, сообщается в Marine Geology . Ученые также заметили, что часть лавы прорвалась сквозь медленно растущую минеральную кору, покрывавшую подводную гору. Оба наблюдения предполагают, что вулкан извергался недавно, возможно, где-то в последние несколько тысяч лет, уничтожив процветающее там биоразнообразие.

Тем не менее, Кеннет Рубин, вулканолог из Гавайского университета в Маноа, который не участвовал в работе, говорит, что «преждевременно» объявлять этот вулкан молодым. Он говорит, что отсутствие наносов можно объяснить их уносом течениями на дне океана. По его словам, следует отправить еще один подводный аппарат, чтобы снова осмотреть место и собрать образцы, чтобы датировать их.

Группа

Деви также исследовала, что могло послужить источником энергии для вулкана в глуши. Используя данные предыдущих исследований, в которых использовались сейсмические методы для изображения верхней мантии Земли, исследователи обнаружили необычно высокую концентрацию магмы примерно в 70 километрах ниже этой части плиты Наска.Центры распространения на морском дне часто содержат резервуары магмы на таких относительно небольших глубинах, но Деви говорит, что было удивительно найти магму на такой глубине под абиссальной равниной.

Химический состав магмы здесь может быть другим, предполагает Деви, что позволяет ей плавиться при более низкой температуре. С другой стороны, он предполагает, что современные теории могут быть ошибочными относительно того, насколько проницаемы абиссальные равнины даже для небольшого количества магмы, и что эти пространства могут быть усеяны большим количеством молодых вулканов.

Если это действительно вулканизм, то традиционные теории вряд ли применимы, и он, по сути, должен был быть сформирован одним из этих менее известных механизмов, говорит Рубин.

Даже если происхождение подводной горы остается загадкой, открытие показывает, что бездонные равнины океанов, в значительной степени не нанесенные на карту, являются плодородными местами для открытий, добавляет Соул. «Я не очень удивлен, что в этой части океана делаются открытия только потому, что мы не так много на это смотрели.”

Devey намеревается в ближайшие несколько лет совершить больше погружений с подводными аппаратами, чтобы создать подробную карту региона и собрать образцы. По его словам, если ему повезет, он может открыть еще одну новую подводную гору. «Это как найти иголку в стоге сена с первой попытки», — говорит он. «Но мне интересно, сколько игл на самом деле там внизу».

Создайте свой собственный вулкан — ScienceBob.com

Ознакомьтесь с версией HOME.

Оцените версию GIANT!

Вам понадобится

• Вулкан — поговорите с учителем рисования о том, как сделать вулкан из папье-маше или гипса. Вы также можете использовать глину или, если вы спешите сделать вулкан, используйте насыпь из земли на улице.
• Контейнер, в котором идет 35-миллиметровая пленка, и старая бутылка для таблеток, баночка для детского питания или контейнер аналогичного размера.
• Красный и желтый пищевой краситель (по желанию)
• Уксус
• Жидкое мыло для мытья посуды

Что делать

1. Выйдите на улицу или приготовьтесь к уборке внутри
2. Поместите контейнер в вулкан наверху
3. Добавьте две ложки пищевой соды
4. Добавьте примерно ложку средства для посуды
5. Добавьте примерно по 5 капель красного и желтого пищевого красителя

А теперь извержение !:
Добавьте около унции уксуса в емкость и посмотрите, что ваш вулкан оживает.

VOLCANO производится в течение тысяч лет в результате повышения давления при нагревании. Этот аспект вулкана очень сложно воссоздать в домашнем эксперименте. Однако этот вулкан даст вам представление о том, как он может выглядеть, когда вулкан извергает текущую лаву. Это классический эксперимент, в котором ХИМИЧЕСКАЯ реакция может создать видимость ФИЗИЧЕСКОГО извержения вулкана. Вы должны посмотреть изображения вулканов, чтобы ознакомиться с различными типами. (Вулкан ЩИТ, например, самый распространенный вид вулканов, и все же мало кто о них знает) Реакция будет пузыриться вверх и течь вниз, как настоящий вулкан (только намного быстрее!) Посмотрите видео извержений вулканов и убедитесь, что вы понимаете, как тепло и давление действительно вызывают извержение вулканов.

СДЕЛАТЬ ЭКСПЕРИМЕНТ

Данный проект является ДЕМОНСТРАЦИЕЙ. Чтобы провести настоящий эксперимент, попробуйте ответить на следующие вопросы:

1. Влияет ли температура уксуса на скорость извержения вулкана?
2. Влияет ли форма вулкана на направление извержения?
3. Что можно добавить к «лаве», чтобы замедлить ее и сделать более похожей на настоящую лаву?
4. Какая комбинация уксуса и пищевой соды вызывает самую сильную сыпь?

Наука Боб

Науки о Земле для детей

Это очень запутанный проект, особенно в конце, когда извергается вулкан.Наденьте старую одежду и поработайте над стопкой газет (а еще лучше — на улице). (рекомендуется родительский надзор)

Начать со сбора все ваши ингредиенты; у вас должно быть все необходимое в доме.

Что вам понадобится:

Алюминиевый противень для печенья Картонная коробка Много старых газет Мерная ложка и мерный стакан Глина для лепки (мука, соль, вода) Воронка Маленькая пластиковая бутылка (похожая на маленькую бутылочку) Пищевая сода (примерно 3-4 столовые ложки) Уксус (около 1/2 стакана)	Несколько капель жидкого средства для мытья посуды Красный пищевой краситель Блеск (по желанию) Моделирование глины и рецепты извержения

---

Выберите место для Построй свой вулкан, который можно занять на пару дней, потому что вулкану нужно время, чтобы высохнуть.Ты также следует выбрать место, которое легко очистить — этот проект грязно! Ваш задний двор был бы идеальным местом, если погода хороший.

Распространение газет над вашей рабочей зоной.

Используйте большой кусок картона в качестве площадки для вашего вулкана. Большой поднос или печенье лист со сторонами по периметру поможет сдержать вулканический извержение вулкана. Вырежьте картон, чтобы он поместился внутри лотка.

Попробовать найти небольшую бутылку для напитков, чтобы вы могли использовать меньше глины для лепки ваш вулкан. На бутылку содовой емкостью 16 унций потребуется около трех партий глина. Это может стать довольно тяжелым, если вы хотите переместить вулкан. Некоторые люди используют папье-маше для части вулкана, чтобы сделать его светлее. Однако, если вы хотите сохранить вулкан и использовать его снова, моделирование глина лучше всего.

Вырезать горлышко бутылки под небольшим углом.Это создает более широкое отверстие для потока лавы, а угол делает отверстие вулкана более реалистично. Приклейте бутылку к центру картонной основы. Позволять сохнет около часа.

Затем вы можете добавить все ингредиенты для первого высыпания, кроме пищевой соды во флакон (уксус, средство для мытья посуды и красный краситель) .

Пока подожди, перемешай пластилин. Начните с смешивания муки и соли.Затем добавьте воду и перемешайте руками, пока не получите консистенцию глины. Он должен быть достаточно влажным, чтобы держаться вместе, но как можно более сухим, поэтому это не займет много времени, чтобы вылечить.

Старт строить свой вулкан снизу, лепить глину вокруг основы и работаем к вершине. Помните, вам нужен широкий низ и узкий верх. Когда у вас кончится глина, пусть вулкан просушите некоторое время, прежде чем смешать другую партию.Иногда, если вулкан сохнет снаружи, а внутренняя часть остается влажной, внутренняя расширяться, создавая на поверхности трещины и трещины. Это нормально, потому что вот что происходит в настоящих вулканах. Но если интерьер слишком влажный, вес заставит все это отломиться от бутылки. Вулканы выглядят как горы, поэтому неровности и шишки — это хорошо. Вы можете также вылепить эрозионные овраги и каналы лавы после того, как вулкан сушат некоторое время.

Пусть вулкан полностью высохнет, прежде чем его раскрасить. Используйте базовый цвет, например коричневым, чтобы нарисовать весь вулкан и основание. Затем нарисуйте зеленый цвет для деревья, белый для снега наверху и т. д. Или вы можете использовать совсем другие цвета — все, что диктует ваше воображение. Если тебе нужна текстура, влажную краску можно посыпать мелким песком. Можно использовать небольшие веточки и трава вместо деревьев, но помните, вы строите гору, так индивидуально деревья будет трудно увидеть с вашей точки зрения.

Когда краска высохнет, вы будете готовы к извержению. Поместите свою выпечку сода в небольшом квадрате ткани. Соберите края и скрутите их вместе. Бросьте пищевую соду в вулкан, подождите несколько секунд, и вы начнете видеть ваше извержение.

Ваш вулкан должен быть очень прочным, чтобы его можно было сохранить и извергать много раз, если хотите!

Просто помните, что извержение беспорядочное и спланируйте соответственно.

Модель

Вулкан

В настоящий вулкан, расплавленная порода из глубины Земли извергается через вулкан (расплавленная порода называется магмой, когда она находится внутри Земли и называется лавой, когда выходит вулкана). В этом проекте имитируемый вулкан будет извергаться с пузырями, газированная жидкость, которая создается в результате простой химической реакции.

Этот проект показывает, что происходит при взаимодействии кислоты (уксуса) и основания (пищевой соды). Химически кислота и основание нейтрализуют друг друга, образуя углерод. диоксид газа как побочный продукт. Точная реакция:

HC ₂ H ₃ O ₂ (уксус = уксусная кислота) + NaHCO ₃ (пищевая сода = бикарбонат натрия) = CO ₂ (углекислый газ) + NaC ₂ H ₃ O ₂ (натрий ацетат) + H ₂ O (вода)

---

Вулканы обычно делятся на три основных типа, хотя не все подходят аккуратно в одну из этих категорий.Это щитовые вулканы, составные конусы и кальдеры.

Щитовые вулканы низкие и округлые, по форме напоминающие щит воина. Они приобретают такую ​​форму, потому что формирующие их лавы относительно горячие и текучие по сравнению с другими лавами. Поскольку лава течет легко, она не накапливается, образуя крутые конусы, а вместо этого может течь на мили или десятки миль, прежде чем остынет. Хотя эти вулканы производят некоторое количество пепла и более грубые материалы, обычно преобладает лава.Любой вулкан опасен, но щитовые вулканы обычно наименее опасны.

композитный конусы — одни из самых впечатляющих и известных вулканов, например, гора Везувий , ссылка на веб-камеру, гора Рейнир, или гора Сент-Хеленс , ссылка на веб-камеру (это было наше последнее большое извержение в Соединенных Штатах). Лавы, которые формируют составные конусы, не такие горячие или жидкие, как лава которые образуют щитовые вулканы.Поэтому они склонны накапливаться и производить классический и красивый вулканический конус с крутыми склонами, а не раскинулся на многие мили.

Эти вулканы могут быть очень взрывоопасными и, следовательно, опасными. Они есть гораздо менее предсказуемы, чем щитовые вулканы. Хотя гора Сент-Хеленс до его извержения в 1980 г. велось очень тщательное наблюдение, его извержение было неожиданностью, и десятки людей были убиты.Еще одна опасность, связанная с составными конусами, — это оползни (большинство обычно сели). Объединение крутых сторон вулканического конуса с большим количеством довольно рыхлого вулканического пепла и обломков, образовавшихся в результате взрыва извержения могут создавать массивные селевые потоки при насыщении водой. Эти селевые потоки могут спускаться по каньонам со скоростью десятки миль в час, подавляя все на своем пути. Крупные сели иногда убивают тысячи людей, у которых на их пути были построены города.

Кальдерас являются чемпионами вулканов и, как правило, наименее известны. Йеллоустонский национальный парк обязан своими захватывающими гейзерами, дымящимися фумаролами, и горячие источники до извержения, образовавшего кальдеру, которое произошло около 600 000 лет назад. Если вы посетите Йеллоустон, это не похоже на вулкан. Это потому, что он такой большой (размер кальдеры составляет около 25 на 45 миль в поперечнике), и она не образуют большой вулканический конус, похожий на Mt.Ренье.

В этих сильновзрывоопасные вулканы магма имеет высокое сопротивление течению, а также содержит большое количество газов (в основном пар). Как магма приближается к поверхности земли, давления со стороны вышележащих пород уже недостаточно, чтобы удерживать газы внутри магмы. В результате газы буквально дуют магма отдельно, создавая большие объемы вулканического пепла и более грубого обломки.Этот материал образует очень горячие плотные облака, которые движутся земной поверхности со скоростью, которая может превышать 100 миль в секунду. час. Именно такое облако нанесло большой урон, когда Остров Сент-Хеленс извергался в 1980 году.

Представьте взяв бутылку содовой и встряхивая, держа большой палец над крышкой бутылки. Когда убираешь большой палец, из бутылки выходит пена изнутри, брызгая в воздух и стекая по стенке бутылки.Этот похоже на то, что происходит при взрывном извержении вулкана. По факту, так много магмы выбрасывается в виде пепла, что покрывающая кора рушится, оставляя на поверхности дыру, которая может достигать 10 миль в поперечнике, и на милю или больше. Эта дыра и есть кальдера. В больших кальдерах это дыра обычно заполняется извергающимся вулканическим пеплом.

Многие кальдеры сформировались в геологическом прошлом, но мы никогда не видели больших кальдерообразующее извержение с тех пор, как человек впервые начал писать историю.