Супервулканы. Неожиданная правда о самых загадочных геологических образованиях Вселенной

«Пароход» находится в бассейне гейзеров Норрис. Возраст самого старого термального бассейна Йеллоустоуна – около 115 тысяч лет, его температура достигает 240 °C прямо под поверхностью. Как будто чудовище проделало дырки в дьявольском котелке. Бассейн – это скопление горячих источников, гейзеров и фумарол, сотен отдельных термальных объектов, которые шипят, ворочаются, извергаются и бурлят. Но по сравнению с главной достопримечательностью Норриса это всего лишь мелкие забавы. В течение последних двух десятилетий территория площадью больше Чикаго, расположенная вокруг бассейна, периодически поднималась и опускалась на несколько сантиметров, как будто спящий под землей зверь вдыхал и выдыхал. Другие части парка также раздуваются и сдуваются в аналогичных масштабах, но в какой-то момент земля в Норрисе поднималась со скоростью почти 15 сантиметров в год: это самый быстрый подъем, когда-либо зафиксированный в Йеллоустоуне [5]. Вероятно, это происходит потому, что горячие жидкости застревают в коре, заставляют ее подняться, а затем, найдя новый путь наружу, вновь позволяют опуститься.

В Йеллоустоуне нет правил и заведенного порядка. Целые термальные зоны отмирают, в то время как другие рождаются с поразительной быстротой. Спросите у Вогана, который наблюдает за Йеллоустоуном уже 12 лет. Используя множество механических глаз на орбите вокруг Земли, он следит за тем, как парк таинственным образом меняется, отказываясь хотя бы ненадолго замереть в неподвижности.

В 2017 году он заметил участок мертвых деревьев в глубине парка – деревянные трупы, вросшие в бледно-желтую теплую почву. Архивные спутниковые и аэрофотоснимки позволили отследить, как произошла их гибель, вплоть до конца 1990-х годов: их судьба была предрешена, когда появилась новая термальная зона, за несколько десятилетий выросшая до размеров четырех футбольных полей [6]. «Это очень крупная термальная зона, которая подкрадывалась к нам последние 20 лет, и я обнаружил ее только пару лет назад, – рассказывает Воган. – Рейнджеры парка ничего не заметили. Зону можно было увидеть, только если отправиться в своеобразное путешествие во времени, разглядывая снимки из космоса. Это свидетельство того, насколько велик и обширен Йеллоустоун».

Перемены, как говорится, приходят изнутри. Не стоит забывать, что Йеллоустоун – это вулкан. Все его проделки существуют на поверхности только потому, что во тьме глубин ни на секунду не успокаиваются два гигантских резервуара магмы, превосходящие по размерам целые города.

И сейчас нам необходим краткий курс по тектонике плит.

Поверхность планеты представляет собой гигантский пазл. Отдельные кусочки – это огромные плиты горных пород размером со страны, континенты, моря или океаны. Они состоят из двух слоев. Сверху находится земная кора, которая бывает двух видов: породы, из которых состоят континенты, и породы, образующие морское дно. Под корой находится мантия – перегретый, вязкий, но преимущественно твердый слой толщиной 2900 километров. Крошечный верхний кусочек, жесткая верхняя часть мантии, составляет основу тектонических плит.

Эти сэндвичи из коры и верхней мантии называются литосферными плитами, но вы могли слышать и термин «тектонические плиты». Они располагаются поверх еще более мягкого, более пластичного слоя мантии, называемого астеносферой. Жесткие тектонические плиты дрейфуют на этом более податливом нижнем слое мантии, причем все они движутся в разных направлениях.

У тектонических плит есть имена (но не вроде Жасмин или Дэвид, увы). Большая часть США расположена на одноименной Североамериканской плите. Как и все другие плиты, она мнется и прогибается по краям под воздействием других соседних плит – от Тихоокеанской плиты на западе до Евразийской плиты далеко на востоке в Атлантике. Это означает, что большинство землетрясений в Америке происходит вдоль этих границ, но есть и исключения. В западном Вайоминге, например, земная кора очень медленно раздвигается. Это приводит к землетрясениям, многие из которых незаметны для человека.

Это отличная новость для тех, кто хочет сделать Вайомингу компьютерную томографию. Сейсмические волны, возникающие при землетрясениях, проходят через разные материалы с разной скоростью и по разным траекториям. Они быстро проскакивают через более плотные вещества, но через жидкости движутся очень неторопливо. Горячие и слегка расплавленные материалы, менее плотные и менее жесткие, пропускают их медленнее. Ученые, будучи по определению людьми сообразительными, поняли, что путь сейсмических волн от землетрясения до сейсмометра можно использовать для того, чтобы выяснить, из чего состоит подземный мир: из расплавленной или твердой породы. В течение последних нескольких десятилетий они перехватывали сейсмические сигналы огромного количества землетрясений, и в результате получили представление о магматических недрах Йеллоустоуна [7, 8].