Естественной первой реакцией на такой заголовок продвинутого читателя будет поход на сайт USGS.gov за проверкой информации и первая мысль его будет: “автор сошел с ума”. Действительно, про 1 000 000 землетрясений в районе Йеллоустоуна Геологическая служба США ничего не пишет. Однако не нужно спешить с выводами, давайте рассмотрим предысторию ситуации.

8 февраля 2018-го года в районе Maple Creek начался новый (не то продолжился старый, начавшийся летом 2017-го года) рой землетрясений, официальное количество которых на сегодня перевалило за тысячу. Поскольку Геологической службе США нет смысла говорить правду, одну только правду и ничего кроме правды, а остальным адептам от вулканологии говорить было, очевидно, недосуг, нелегкую и неблагодарную миссию по освещению ситуации взяли на себя мы, ИНФОМАКС, ибо больше, похоже было некому. И мы сделали очень большой материал об этом. Материал называется "Йеллоустоун готовится к извержению: в верхней магматической камере критический объем расплава".


Статья, конечно же, не претендует на научный труд и мы старались объяснять все как можно доступнее. Суть материала сводилась к тому, что в топовой (самой верхней) магматической камере (она сформировалась в районе Maple Creek) наблюдается (судя по показанию сейсмографов) критический объем расплава. Сейсмографы ведут себя так, словно регистрируют не вибрацию породы, а колебания в вязкой жидкости, на основании чего мы сделали вывод: этой самой вязкой жидкости (магматического расплава) в камере собралось более (или около) 50%, что является сигналом движения магмы к поверхности и скорого извержения. И хотя магмы не видно визуально, всё отлично регистрируется графически.

В сейсмологии есть такое понятие как вулканический (гармонический) тремор, наблюдаемый исключительно на вулканах перед извержением. Если тектонический тремор ассоциируется с движением твердых тел (например, вибрацией литосферных плит), то вулканический тремор порождают резонансные колебания вязкой жидкости – расплава в магматической камере.


Рисунок выше отображает пример вулканического (гармонического) тремора подводного вулкана непосредственно перед извержением. Нижняя часть рисунка показывает необработанный сигнал, записанный гидрофоном, а верхняя часть рисунка отражает тот же сигнал, но представленный в виде сейсмической спектрограммы.

Поскольку гидрофон это как бы “сейсмограф для воды” (их принцип действия аналогичен), из рисунка мы видим, что для магматической волны характерны двойные всплески, идущие один за другим и укладывающиеся в интервал 960 секунд.

Теперь открываем isthisthingon.org и берем наугад любую сейсмограмму за конец февраля, например, датчика Flagg Ranch, WY:


Посмотрите на показания сейсмометра за 19.30-20.00 по местному времени. Мы видим два последовательных сейсмических всплеска, которые вместе формируют цикл в 16 минут, то есть те самые 960 секунд (960-ти секундную фонограмму подводного вулкана мы, для наглядности, пропорционально растянули):


Таких 16-ти минутных циклов на датчиках очень много. Сейсмические толчки под Кленовым ручьем (Maple Creek) довольно сильные, поэтому сейсмограммы лучше смотреть не оттуда, а из окружающих районов, где уже гасятся более мелкие сейсмические толчки и все более наглядно.

Для любого сейсмолога эта картина очевидна: приборы регистрируют движение магмы, а не твердого вещества. А раз так, то магмы в верхнем резервуаре никак не меньше 50%.

Это не абсолютный признак того, что извержение будет прямо сейчас, но это прямой знак того, что расплав начал плавить/ломать магматическую камеру, от момента чего до извержения происходит обычно не так много времени.

Как всегда при публикации подобных материалов нашлись люди, которые начали нас учить. Один просветленный сейсмолог из Австралии, в частности, начал объяснять окружающим открытые им уравнения движения волн внутри вязких сред, которые он изучал, глядя как плещется слитое им машинное масло из двигателя его транспортного средства. Мы же изучали эти уравнения в университете, на профильном факультете, поэтому, в отличие от диванного эксперта из Австралии мы и, спорившие с ним форумчане оказались правы. Причем настолько, что сами не ожидали: магматическая камера под Maple Creek разрушается на глазах.

Снова открываем isthisthingon.org и смотрим показания сейсмографов за 3 марта 2018-го года, например данные сейсмографа, установленного на озере в заповеднике Йеллоустоун, сокращенное название LKWY (Lake, Yellowstone Park, WY)


Мы видим следующую картину.


В сейсмологии такая вулканическая активность описана недавно и называется термином «drumbeat earthquakes», то есть , высокопериодические повторяющиеся землетрясения, сопровождающие инкрементное восходящее движение вязкой магмы и напоминающие барабанную дробь.


На данной картинке мы видим сейсмограмму, приведенную сейсмологом Janine Krippner и иллюстрирующую «drumbeat earthquakes» на примере вулкана Сент-Хеленс, извержение 1 октября 2004-го года.

Сент-Хеленс – это активный стратовулкан, расположенный в округе Скамания штата Вашингтон, США, в 154 километрах к югу от Сиэтла. В 1980-м году он взорвался, перед чем установленные в окрестностях самописцы выдали странную сейсмическую картину, пример которой приведен выше (с тех пор такие картинки там перед извержениями постоянно). Эти вибрации низкочастотные и человеческим ухом не слышимые, но если их подогнать до порога слышимости – получится звук, похожий на барабанный бой:

Доктор RICHARD IVERSON (Геологическая служба США) в интервью одному из телеканалов в 2006-м году так объяснил ситуацию, комментируя очередное извержение Сент-Хеленс в октябре 2004-го года:

CHRISTOPHER JOYCE (ведущий программы): Что издает эти адские подземные звуки, идущие изнутри горы? Банда подземный троллей? Рвущиеся наружу гиганты?

Доктор RICHARD IVERSON (Геологическая служба США): Нет, это не тролли и не великаны в подземной пещере. Это небольшие землетрясения, которые обычно происходят примерно один раз в минуту и ​​повторяются в течение более одного года, и на сегодняшний день их насчитывается более миллиона. И это очень низкочастотные звуки, которые трудно услышать, поэтому ученые сделали их в 60 раз быстрее, чтобы они смогли их проанализировать. То, что мы слышим, – это запись вибрации земли всего в нескольких сотнях метров от вентиляционного отверстия, где Сент-Хеленс отстрелила в 1980-м свою вершину. Расплавленная магма поднимается вверх по центральному каналу вулкана, пытаясь выбраться. Когда он приближается к вентиляционному отверстию наверху, она затвердевает в твердую скалу. Фактически, получается огромная преогромная пробка размером вдвое больше, чем Эмпайр-стейт-билдинг. Эта твердая скала, в свою очередь, скользит и размалывает соседнюю скалу, образуя стенки вулканического канала. И то, что мы считаем, что мы записываем с помощью этих сейсмометров, – это вибрация земли, которая создается каждый раз, когда есть небольшой импульс этого движения в скользящем типе.

National Geographic News в исследовании 2006-го года на примере того же извержения так объясняет механизм возникновения «drumbeat earthquakes»:

Доктор Iverson (вулканическая обсерватория Канады): Представьте, что вы двигаете тяжелый груз на пружине по твердой не гладкой поверхности. Пока пружина не достигнет некоего критического уровня напряжения груз не двигается, после чего делает небольшой рывок. Последовательность таких рывков и создает множество мелких землетрясений.

Авторы из Уральского федерального университета в Екатеринбурге очень внимательно изучили извержение Сент-Хеленс, после чего опубликовали целое исследование в European Physical Journal, на основании которого (то есть на основании регистрации «барабанной дроби») предсказали извержение вулкана Calbuco в Чили:

Логика у наших уральских парней была простая: если сейсмографы регистрируют «барабанную дробь» – значит магма двигает огромную пробку. А поскольку «барабанная дробь» – это очень слабое сейсмическое событие и на глубине 10 километров его уже не слышно, значит магма продвинула пробку уже близко и вулкан скоро рванет – что и произошло сначала с горой Сент-Хеленс, потом с вулканом Calbuco, а теперь, судя по всему, происходит в Йеллоустоуне.

Вот что по этому поводу пишет USGS.gov, описывая события с горой Сент-Хеленс от 1-го октября 2004-го года:

Извержение в 2004-2008 годах произвело огромное количество землетрясений, в частности при формировании нового магматического купола их зарегистрировано более миллиона.


Особенно заметным явлением, наблюдавшимся во время/накануне последнего извержения, была так называемая «барабанная дробь» – серия малых землетрясений, наблюдаемая через регулярные интервалы и связанная, скорее всего, с продвижением к поверхности лавовых шипов, что, в частности, подтверждает наблюдение за извержением вулкана Augustine в 2006-м году.


Очень странно, что видя «барабанную дробь» в районе Йеллоустоуна, Геологическая служба США ничего про это не пишет. Наоборот, как мы уже заметили в предыдущем материале – микроземлетрясения USGS там в упор не видит, рассказывая, что всего сейсмических событий было несколько тысяч и все в пределах нормы. Но на примере Сент-Хеленс USGS сама же пишет, что «барабанная дробь» – это когда счет сейсмических всплесков идет не на тысячи, а на миллионы.

Мы , конечно же, каждый зубец сейсмограмм на датчиках из Йеллоустоуна не считали. Может быть там миллион всплесков, может быть 500 000 или полтора миллиона – это уже принципиального значения не имеет. Что важно принципиально – так это то, что во-первых, магматическая камера перестраивается. Она рушится.

Во-вторых, магма сформировала новый канал наружу, который из-за близости к поверхности довольно холодный и магма закупорила его пробкой. И эта пробка непрерывно, рывками ползет наружу, что и регистрируют сейсмографы.

Наконец в третьих и что самое главное – пробка уже очень близко, возможно – в нескольких сотнях метров от поверхности, поскольку на официальной глубине верхней магматической камеры (8-10 км) такие слабые сейсмособытия как трение друг о друга кусков породы датчик не регистрируют.

Самый главный во всем этом, конечно, вопрос – «А когда рванет»? Точной даты мы назвать не можем. Технически, если на вулкане регистрируют «барабанную дробь» извержение может начаться в любой момент, когда пробку остывшей магмы вышибет как пробку из бутылки шампанского. Тем не менее, момента, когда это произойдет, мы не знаем и только вместе со всеми следим за развитием событий.