В России доказали, что причиной извержений вулкана может стать шум

В журнале The European Physical Journal опубликована интересная статья ученых из Уральского федерального университета, которые  выяснили, что шумы низкой интенсивности, появляющиеся в результате различных геологических процессов, могут вызвать извержение вулканов.

Извержения вулканов, наряду с землетрясениями, являются одними из самых разрушительных природных стихий. Основная опасность этих природных явлений заключается в том, что современная наука до сих пор не нашла достаточно надежных способов их предсказания. Именно по этой причине зачастую землетрясения и вулканические извержения становятся причиной гибели сотен и тысяч людей

Уральские специалисты провели ряд исследований, в ходе которых установили, что еще одним фактором, который может оказывать достаточно существенное влияние на вулканическое извержение, является геологический шум земных недр.

В периоды, когда вулкан находится в неактивной фазе, его жерло закупорено твердой горной породой, которая называется вулканической пробкой. Именно вулканическая пробка сдерживает натиск раскаленной магмы, которая бушует внутри вулкана, до тех пор, пока внутреннее давление не разрушит ее, и в этот момент начинается извержение. Вулканическая пробка подвержена естественным колебаниям, которые ученые описали в теоретических системах. Эти системы изменяются во времени под воздействием внутренних и внешних сил, подчиняясь правилам, которые заданы описывающими такие системы математическими функциями. Поскольку материалы, из которых состоит вулкан, имеют неоднородную поверхность, то математическое уравнение, описывающее движение вулканической пробки, очень сложное. Уральским ученым удалось уточнить разработанную теоретическую модель поведения вулканической пробки, добавив в уравнение слагаемое, которое отвечает за естественный шум геологических процессов, протекающих в земных недрах. Этот шум представляет собой распределенную по закону Гаусса случайную величину, умноженную на некоторый параметр, отвечающий за ее вклад в функционирование системы. Российские ученые выяснили, что влияние шума способно значительно изменить характер колебаний в системе, например, резко увеличить амплитуду скачков давления.  Исследователи проверили «работу» обновленной модели на данных об активности вулкана Святой Елены в 2004-5 годах. Результат показал, что математическое описание извержения довольно хорошо согласуется с фактическим поведением вулкана. Авторы работы надеются, что наблюдение перехода от небольших колебаний к крупным позволит лучше понять принципы сейсмической активности вулканов.