Супервулканы. Неожиданная правда о самых загадочных геологических образованиях Вселенной

И вот, в 1950-е годы, когда мир снова менялся до неузнаваемости, докторант Гарвардского университета Фрэнсис «Джо» Бойд решил изучить вулканические породы Йеллоустоуна. Он прошелся по парку, внимательно рассматривая стены долин, и наносил на карту места, где различные геологические породы вышли на поверхность калейдоскопом цветов. Время от времени он находил залежи обсидиана – смоляно-черного вулканического стекла, которое раскалывается на части и образует острые осколки. В картографическом отчете, опубликованном в 1961 году [15], отмечается, что он обнаружил слои обсидиана толщиной до 4 метров – столько «драконьего стекла» вполне хватило бы для защиты от целой орды белых ходоков.

Хотя давно было известно, что в парке встречаются вулканические породы, работы других исследователей в 1930-х годах показали, что многие из них не похожи на просто застывшую лаву. Значительная часть этих пород, похоже, попала сюда в виде осадков, а не сиропообразных потоков. Это был раскаленный град – настолько обжигающий, что даже после того, как материя вырвалась из близлежащего вулкана и пролетела по воздуху, она все еще была достаточно горячей, чтобы куски породы склеились друг с другом, словно расплавленные кусочки моцареллы на пицце.

Бойд нашел окаменелые трупы того явления, которое видел французский минералог Франсуа Антуан Альфред Лакруа на рубеже веков. Как и Джаггар, он присутствовал при извержении вулкана Мон-Пеле в мае 1902 года. Позднее в том же году Лакруа наблюдал за вулканом Мартиники, который посылал в небо облака ярости. Эти облака время от времени накалялись, поэтому Лакруа назвал их nuée ardentes, или «горящие облака» (этот термин – перевод более старого португальского выражения, использовавшегося для описания подобных извержений на Азорских островах [16]).

Сегодня эти вулканические лавины известны как пирокластические потоки: термин «пирокластический» происходит от соединения греческих слов «огонь» и «обломок». Они образуются несколькими способами. Например, когда из жерла вулкана вылетает высокий столб пепла, он в конечном итоге утрачивает свой импульс, ведь энергия взрыва постепенно иссякает. Или же лавовый фонтан постепенно остывает и теряет свою подъемную силу из-за низкой плотности раскаленной вулканической материи и излучения тепла. В любом случае то, что поднимается вверх, должно опуститься вниз: магма падает обратно на Землю, порождая пирокластические потоки. Они также могут возникать, когда горячие обломки выплескиваются из вулкана во время взрывного извержения, или когда купол густой лавы, выдавливаемой из жерла, искривляется и рушится.

Впрочем, независимо от происхождения, конечный результат всегда внушает страх и благоговение. Потоки мчатся вниз по склонам вулкана со скоростью более 80 километров в час, скользя на воздушной подушке, уменьшающей трение, подобно шайбам в аэрохоккее [17]. Это вихрь вредных вулканических газов и обломков – от микроскопических частиц пепла до глыб размером с крупный булыжник. Температура внутри этого потока может достигать 700 °C. Ни убежать, ни спастись от них невозможно. Иногда, если они достаточно мощные, они могут течь вверх, преодолевая силу тяготения, так что рядом с некоторыми вулканами небезопасно находиться даже на возвышенностях.

В 1950-х годах изучение пирокластических потоков находилось в зачаточном состоянии. Сегодня мы еще в подростковом возрасте, отчасти потому, что их непредсказуемое появление и мощь препятствуют их изучению. Переплавленные вулканические отложения, описанные Бойдом, вызывали недоумение, и ученые выдвигали несколько предположений о причинах их появления. Пирокластические потоки были одним из главных претендентов. Сам Бойд пришел к выводу, что именно эти потоки произвели большую часть вулканических пород, которые он обнаружил по всему Йеллоустоуну. Такие потоки были очень горячими не только в момент появления: должно быть, они имели температуру свыше 600 °C даже после того, как пронеслись через Йеллоустоун.

Бойд также полагал, что они извергались из нескольких различных жерл. Он не нашел этих источников, но мимоходом отметил, что часть Йеллоустоунского плато выглядит как некая впадина, как будто земля давно провалилась под землю. Он не связал эти два факта, но, кропотливо составляя карту застывших остатков дыхания древнего дракона, неосознанно наткнулся на одно из бывших логовищ вулканической виверны.

С 1966 по 1971 год группа Геологической службы США исследовала Йеллоустоун, проводя теплые летние деньки за обновлением геологических карт района и рассматривая под микроскопом мельчайшие фрагменты горных пород. НАСА частично финансировало это начинание. В то время НАСА разрабатывало приборы для спутников, которые могли бы тщательно изучать различные свойства планеты из космоса. Агентство решило, что подробные карты Йеллоустоуна будет полезно сравнить со снимками, сделанными орбитальными роботами [18].