Космос онлайн

Исследование вулканизма и открытие современных вулканов в космосе



Явление вулканизма на других планетах можно считать установленным достаточно надежно. Речь идет о древнем вулканизме, формировавшем поверхности планет много миллионов и даже миллиарды лет назад. А что происходит на небесных телах Солнечной системы теперь? Неужели они уже мертвы в геологическом отношении?

Вопрос этот имеет немалую историю. Не одну сотню лет астрономы вглядывались в поверхности планет и особенно ближайшего к нам небесного тела — Луны, надеясь увидеть какие-то изменения. Неоднократно появлялись сообщения о различных явлениях на поверхности Луны; к сожалению, многие из таких сообщений принадлежали любителям, и установить их достоверность не представлялось возможным. Однако ряд наблюдений (около ста) сделали опытные и квалифицированные исследователи. Одним из них был известный английский астроном Уильям Гершель. Он располагал достаточно сильным, даже по современным меркам, 50-дюймовым телескопом. В своем трактате он рассказал, что наблюдал вблизи кратера Аристарх явление, весьма похожее на «извержение вулкана». Позднее он же наблюдал три ярких пятна на Луне.

Сообщения такого рода периодически впоследствии появлялись и в Советском Союзе. Одно из наиболее интересных и хорошо документированных принадлежит советскому астроному Козыреву.

Есть две причины, по которым с Земли трудно заметить деятельность лунных вулканов. Прежде всего интенсивность их извержения намного ниже, чем на Земле. Расчеты показали, что в ходе наблюдаемого Козыревым явления из недр Луны вырвалось около миллиона кубических метров газа; на Земле же вулканы выбрасывают миллиарды кубометров. Однако главная причина, по которой за вулканами Луны трудно уследить, заключается в том, что там нет атмосферы. В вакууме изверженное облако газов исчезает очень быстро.

В 1963 г. в обсерватории Лоуэлла американские астрономы с помощью рефракторного телескопа с диаметром объектива 61 см наблюдали в том же кратере и вокруг него пятна красного и розового цвета. Сразу вслед за исчезновением пятен в кратере появилась фиолетово-синеватая дымка. Аналогичные явления наблюдались и на других планетах.

Но свойственный ученым естественный скептицизм побуждает их всегда искать более «прозаические» объяснения подобным явлениям. Плоские поверхности в пепельном свете Луны могут порождать различные блики, возможна и приповерхностная люминесценция силикатов и газов под действием солнечной радиации и пр. Как бы то ни было, большинство астрономов долгое время считали преждевременным говорить о современной вулканической деятельности на небесных телах Солнечной системы.

И вот наконец сомнения развеяны. В космосе обнаружены действующие вулканы! Это произошло во время пролета аппарата «Вояджер-1» в 1979 г. вблизи Юпитера. На ряд переданных на Землю снимков одного из его спутников — Ио — хорошо видны зеленовато-белые облака вулканических выбросов, простиравшихся до высоты 100— 300 км, что соответствует начальной скорости выброса 0,5—1 км/с (на Земле эта величина обычно составляет 0,1— 0,3 км/с). Высота одного из действующих вулканов определена в 1600 м. Его склоны были сплошь покрыты темными лавовыми потоками. Некоторые из них простирались: более чем на 90 км. Вершину венчал 48-километровый кратер. На Ио были обнаружены и небольшие трещины, через которые происходили малые извержения. На снимках, переданных «Вояджером-1», обнаружены 9 действующих вулканов. В течение четырех суток, пока Ио была в поле зрения телекамер, эти вулканы неоднократно извергались, причем все извержения относились к взрывному типу. Большая часть выброшенного материала через 5—10 минут после, извержения падала на поверхность спутника. Специалисты считают, что вулканические выбросы на Ио состоят из сероводорода или двуокиси серы.

Поскольку на Ио, отстоящей от Солнца значительно дальше Земли, средняя температура -143 С, то не приходится говорить о тысячеградусных температурах, сопутствующих земных извержениям. Максимальная температура материала одного из выброшенных вулканом облаков, измеренная инфракрасными датчиками, составляла 97 С.

Четыре месяца спустя в окрестностях Ио прошла другая автоматическая станция — «Вояджер-2». Станция должна была проводить съемку этого спутника на протяжении 10 часов, с интервалом в несколько минут. «Вояджер-2» обнаружил, что семь из девяти ранее открытых вулканов продолжают действовать.

Таким образом, снимки «Вояджеров» послужили достоверным свидетельством современного внеземного вулканизма. Ио оказалась в этом отношении более активной, чем Земля. На это указывает необычно молодой возраст поверхности Ио — примерно 10 млн. лет. Поэтому не удивительно, что здесь почти нет древних кратеров.

Столь интенсивная вулканическая активность Ио свидетельствует о том, что ее недра, возможно, находятся в расплавленном состоянии. По одной из гипотез, их разогрев связан с приливными воздействиями Юпитера. Движение Ио по эксцентрической орбите вызывает периодическое растяжение тела спутника. Часть энергии деформации переходит в тепло, выделяется огромная мощность порядка, недра спутника плавятся, твердой остается лишь кора толщиной около 18 км.

Однако эта гипотеза не объясняет все наблюдаемые факты. Например, приливное выделение энергии максимально в полярных областях Ио — там и должна бы быть самая тонкая кора при максимальном количестве вулканов. Но все вулканы расположены в низких широтах, тогда как в полярных районах громоздятся горы высотой до 10 км (Т. е. толщина коры составляет там 50 км и более). Поэтому была выдвинута гипотеза об электрическом разогреве Ио текущим через нее сильным током, который возникает вследствие движения спутника в магнитном поле Юпитера.

Неоспоримые доказательства активного вулканизма в космосе позволяют отводить ему существенную роль в развитии тех или иных космических процессов. Известный ученый, крупнейший специалист по вопросам кометной астрономии профессор Всехсвятский предположил, что кометы (во всяком случае короткопериодические) возникли не путем захвата соответствующих масс во время их пролета в окрестностях Солнечной системы, а в результате вулканических выбросов с поверхностей планет. Этим же выбросам могут быть обязаны своим существованием кольца вокруг планет-гигантов. Наконец, возможные посланцы инопланетных вулканов и некоторые из падающих на Землю метеоритов. Например, исследование метеорита Шерготти показало, что когда-то он был куском отвердевшей лавы, затем подвергся воздействию ударных волн (возможно, при дальнейших извержениях неведомого вулкана около 200 млн. лет назад).

Все эти данные позволяют по иному взглянуть на геологическое прошлое Земли. Но не следует думать, что космические влияния затрагивают лишь далеко отстоящие от нас эпохи. Например, оказалось, что существует связь между вулканической активностью и приливами в твердом теле Земли, вызываемыми притяжениями Солнца и Луны. Эти приливы, происходящие с цикличностью 12 и 24 часа, а также 14,7 суток, сами извержений не вызывают, но служат спусковым механизмом: дополнительные напряжения в земной коре служат толчком к началу вулканического процесса.

Так, устремляя свой взор в глубь Вселенной, постоянно расширяя «окно» в космос, ученые получают возможность сквозь это же окно по-новому взглянуть и на нашу Землю.




Добавить комментарий

Первая в России служба автоматической обработки и систематизации новостей. Сообщения ведущих российских и мировых СМИ. Обновление в режиме реального времени 24 часа в сутки.