Землетрясения и вулканы
Почему происходят землетрясения и извержения, как измеряют магнитуду, что такое сейсмические волны и как вулканы влияют на климат Земли.
Землетрясения и вулканы — самые заметные проявления жизни недр Земли. Их причина общая: движение литосферных плит («Литосфера»), которые медленно, на сантиметры в год, смещаются по горячей пластичной мантии («Состав Земли»).
Землетрясения
Большинство землетрясений происходит вдоль границ плит: там, где одна плита ныряет под другую, расходится или скользит вдоль соседней. Напряжение накапливается годами, пока порода не лопается по разлому: энергия высвобождается в виде сейсмических волн.
- Продольные (P) — быстрые, приходят первыми.
- Поперечные (S) — медленнее, не проходят через жидкость. Именно по этому сейсмологи узнали, что внешнее ядро Земли жидкое.
- Поверхностные — самые медленные и самые разрушительные.
Силу землетрясения сегодня измеряют моментной магнитудой (она пришла на смену шкале Рихтера). Шкала логарифмическая: рост на единицу означает примерно в 32 раза больше выделенной энергии. Самое сильное из зарегистрированных — Чилийское землетрясение 1960 года (около 9,5). Землетрясения магнитудой около 9 — Суматра в 2004 году и Тохоку в Японии в 2011 году — вызвали гигантские цунами. По данным USGS, в год регистрируют около полумиллиона землетрясений, но ощутимых людьми — примерно сто тысяч, а разрушительных — около сотни.
Вулканы
Вулкан — место, где магма или газ выходит на поверхность. Они возникают в трёх основных условиях: у зон субдукции, где плита погружается и плавится; на растущих океанических хребтах; над «горячими точками» в мантии, как на Гавайях. Большинство действующих вулканов опоясывают Тихий океан — это «Огненное кольцо». Всего на суше известно порядка тысячи трёхсот потенциально активных вулканов, и ежегодно извергаются несколько десятков.
Влияние на климат
Самые сильные извержения выбрасывают в стратосферу сернистый газ, из которого образуются частицы, отражающие солнечный свет. После извержения Тамборы (Индонезия, 1815 год) наступил «год без лета» 1816 года; извержение Пинатубо (Филиппины, 1991 год) понизило среднюю температуру Земли примерно на полградуса в течение двух лет. Извержение Хунга-Тонга в январе 2022 года вывело в стратосферу огромное количество водяного пара. Вулканы выбрасывают и углекислый газ, но в масштабах Земли гораздо меньше, чем человеческая деятельность («Атмосфера Земли»).
Не только Земля
Сейсмометр зонда InSight на Марсе в 2018–2022 годах зарегистрировал сотни марсотрясений и позволил оценить толщину коры и размер ядра планеты («Марс»). Лунотрясения записывали приборы «Аполлона» («Луна»). Вулканизм известен на Ио, а на спутнике Энцелад бьют криогейзеры — вулканы изо льда и воды.