Предсказать извержение
Деление элементов в радиоактивном ряду происходит с разной скоростью. Период полураспада урана-238 — 4,5 миллиарда лет. За такой срок его количество уменьшается в два раза. Продукты его деления распадаются гораздо быстрее. Некоторые — за несколько минут. Или даже секунд. Разница огромная. Но поскольку именно уран стоит в начале этой цепочки, скорость его распада задает темп циклу рождения и смерти всех его производных.
Со временем скорость деления дочерних элементов становится равной скорости их образования из материнских. В цепочке устанавливается так называемое радиоактивное равновесие. Когда вещество расплавляется до состояния магмы, некоторые элементы выносятся на поверхность при ее выплесках. Или улетучиваются с газами. Равновесие нарушается. И на его восстановление требуется время.
Вот тут и таится зацепка для Кена Симса. По концентрации радиоактивных элементов в пробах вулканических испарений он может определить, когда именно было впервые нарушено радиоактивное равновесие в недрах Земли и сколько времени потребовалось газу, чтобы достичь поверхности. То есть понять, когда в данном районе образовалась магматическая камера. И на какой глубине она находится. «Сегодня мы подобрались к ней ближе», — комментирует Симе электронные щелчки анализатора. Вчера севернее этого места прибор подавал другие сигналы. В том районе перемещение газа к поверхности явно занимает больше времени.
Исследования Симса напоминают работу детектива, который восстанавливает по уликам картину давнего преступления. А зная прошлое, можно предсказать и будущее.
Йеллоустон — один из немногих вулканов, за которыми тщательно наблюдают ученые. Спутниковые радары с точностью до сантиметра сканируют деформации рельефа. Двадцать шесть сейсмометров регистрируют самые незначительные подземные толчки. GPS-маяки и датчики в пробуренных скважинах фиксируют сдвиги земной коры. С самолетов каждый год ведется мониторинг выбросов углекислоты и других газов, а также температуры почвы. Наземные термодатчики день за днем следят за изменениями состояния многих термальных источников, гейзеров и грязевых котлов. Всего их здесь более десяти тысяч. Но для изучения такого гиганта и этого мало.
Извержение менее крупных действующих вулканов, за которыми ведется пристальное наблюдение, вулканологи могут предсказать за несколько дней или даже недель. Предсказать извержение Йеллоустона невозможно. Не хватает данных, полученных опытным путем: никто не знает, какие изменения сейсмической активности могут предвещать его пробуждение. В год на его территории происходят тысячи мелких землетрясений. Туристы их почти не замечают. Как расценивать эти толчки? Какие типы вибраций предвещают будущую катастрофу? Сейсмические сигналы из недр Йеллоустона сильно отличаются от данных, полученных при изучении других вулканов. Но над его магматической камерой в глубине породы находится гигантский водный резервуар. Может, сигналы искажает толща воды?
