0
0
0

Музыка вулканов

Музыка вулканов

    Вулканы - это один из самых грозных врагов рода человеческого. За тысячи лет нашей истории они уничтожили множество деревень, городов и даже целых цивилизаций. У науки до сих пор нет надежного способа предсказать, где и когда следует ожидать следующего удара этого беспощадного противника - при том, что каждый десятый человек живет в радиусе 100 километров от потенциально опасной горной вершины. Чтобы получить заслуживающий доверия инструмент прогнозирования подобной активности, исследователи с недавних пор стали изучать «музыку вулканов».    

    Никто не подозревает наличия у этого вида природных объектов творческого таланта, но они и в самом деле генерируют звуки. Вернее, инфразвуки, частота которых ниже порога человеческого слуха. Эти волны производятся газом, выходящим из жерла вулкана или пробивающимся сквозь лавовое озеро, плещущееся в кратере. Принцип здесь приблизительно такой же, как у духового инструмента - параметры извлекаемого звука определяются структурой материала, с которым контактирует воздух. Но если тембр валторны, кларнета или тромбона зависит от формы раструба, то музыка вулкана определяется конфигурацией и глубиной кратера. Если расстояние до дна велико, звук получается низким, если же нет, то высоким. Узкие жерла резонируют дольше, а широкие, похожие на чаши, могут быть вообще лишены этого спецэффекта. И, наконец, характерные нотки добавляют стенки кратера. То есть вулканы звучат иначе, даже если играют одну и ту же «ноту» - как, например, флейта и гобой.

    Анализ производящихся звуков может давать весьма интересные результаты. Так как «музыка» зависит от формы вулкана, любое её изменение будет обозначать структурное перестроение внутри «инструмента». Это, кстати, весьма обычное явление, особенно если грядет извержение. Все начинается с роста давления магмы, в результате чего вокруг вулкана происходит множество небольших землетрясений - они смещают горные породы и в той или иной степени меняют особенности местной геологии. Кроме того, магма деформирует стенки кратера, иногда разрушая их. Если в жерле есть лавовое озеро, оно начинает подниматься. Таким образом, перед извержением перестраивается внутренняя структура кратера, и это меняет генерирующийся звук.

    Все это прекрасно иллюстрирует извержение чилийского вулкана Вильяррика, случившееся 3 марта 2015 года. Оно продолжалось примерно 20 минут, сопровождалось, как положено, разливающейся лавой и километровым столбом дыма, после чего стихло. Ничего особенного не произошло - никто не погиб, разрушений инфраструктуры также не последовало. Но это был один из немногих случаев, когда ученым удалось отследить изменение музыки вулкана непосредственно перед извержением. Первые отклонения были зафиксированы 1 марта - увеличилась частота колебаний, а сами волны стали несколько шире, из-за чего поменялся тембр. Исчез резонанс - если до указанной даты звук отражался в имевшем форму перевернутой воронки кратере Вильяррики, то после неё перестал демонстрировать этот эффект.

    Второго марта как приборы, так и прямые наблюдения показали, что лавовое озеро, находившееся прежде на самом дне кратера, поднялось до его краев. На следующий день вулкан ненадолго проснулся. Надо понимать, что ученые в указанные даты ещё не осознавали, что фиксируют свидетельства грядущего извержения. Детали головоломки сложились в цельную картину уже после того как все случилось. Как бы то ни было, сегодня исследователи пытаются понять, как можно использовать подобные данные для прогнозирования пробуждения других вулканов, потенциально гораздо более опасных. Это сложная задача, так как универсального рецепта здесь быть не может. Все огнедышащие горы генерируют собственную музыку. Определить, что с ними вот-вот что-то произойдет, можно единственным образом - засечь изменения этого звучания.

    Изучая вулканы в течение длительного времени и систематизируя полученные данные, ученые пытаются найти некие характерные признаки, указывающие на увеличение вероятности извержения. Эта методика вряд ли в обозримом будущем заменит традиционные методы наблюдения, но дополнить их вполне способна. И, наверное, есть что-то романтичное в том, что предупреждать людей об опасности будет «музыка вулканов». Звучит это, по крайней мере, очень громко.

Комментарии