Глубинные температурные аномалии приводят к извержениям

Мощное извержение подводного вулкана Тонга в январе 2022 года стало крупнейшим за 30 лет, однако для геоученых, изучающих спутниковые данные о температурных изменениях глубоко под поверхностью Земли, сам факт его активизации не стал неожиданностью. Международная группа исследователей в рамках проекта ESA 3D Earth создала современную глобальную модель литосферы (включая кору и верхнюю мантию до глубины 400 км), которая сочетает гравитационные данные спутника GOCE с in situ наблюдениями, в первую очередь сейсмической томографией.

Эта модель, показывающая различия в температуре (термальную структуру) верхней мантии, позволила увидеть, что вулканы Тонга и Ла-Пальмы были подготовлены к извержению глубинными процессами. Точное время события предсказать сложнее, но понимание этих процессов приближает нас к такой возможности. Например, извержение на Канарских островах связано с мантийным плюмом (горячим потоком вещества), поднимающимся с глубины, а вулкан Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай питается от слоя гидратированной, частично расплавленной породы над погружающейся Тихоокеанской литосферной плитой.

Источник этих термических аномалий лежит еще глубже — на границе ядра и мантии (~2800 км), где находятся крупные структуры с низкой скоростью сейсмических волн (LLSVPs). Конвективные потоки в мантии, направляемые этими структурами, формируют плюмы. Так, Канарские острова расположены как раз над краем Африканского LLSVP. Для дальнейшего изучения глубин недр Земли необходим мультидисциплинарный подход, сочетающий различные спутниковые и сейсмологические данные.