Йеллоустоун: почему Геологическая служба США скрывает динамику концентрации гелия в гейзерах?

На модерации Отложенный

 

Согласно исследованию USGS, официально опубликованному в 2014 году, из горячих источников Йеллоустонского национального парка выходят огромные количества гелия: кальдера выделяет в тысячу раз больше этого газа, чем ожидалось.

 

Гелий в природе существует в виде двух стабильных изотопов. Самый распространенный – это гелий-4 (4He), его ядро имеет два протона и два нейтрона. Второй изотоп, так называемый  гелий-3 (3He)  – очень редкий и радиоактивный. Его ядро состоит из двух протонов и одного нейтрона.

Основная масса гелия на Земле появилась в момент начала её существования и растворена в магматическом слое и, возможно, в ядре. Гелий из коры теми или иными путями постепенно  попадает наружу, постепенно улетучиваясь из атмосферы в космос. Однако если запасы гелия-4 в коре восполняются ядерными реакциями (например, распадом урана), то гелий-3 теряется безвозвратно (ядерные реакции в коре его не генерируют), в результате чего  небольшое отношение гелия-3 к гелию-4 (3He/4He) еще более уменьшается.

Тем не менее, в результате вулканической активности гелий-3 вместе с магмой иногда прокладывает себе дорогу  наверх, при этом он, будучи газом, приходит гораздо раньше магмы. На этом основании была предложена идея  измерять с максимальной точностью соотношение 3He/4He в воде возле вулканов: если пропорция будет отличаться от среднестатистической, если она начнет расти – значит магма поползала вверх и скоро будет то или иное вулканическое событие. 

 

По мере накопления геохимической информации теория нашла подтверждение. В частности, в Японии этой темой занимался  профессор Сано (Sano) и его команда, наблюдавшие за вулканическим конусом Онтака (Mount Ontake)  с 1981 по 2014 год. На протяжении десятилетий они брали заборы воды из горячего источника, расположенного неподалеку от вулканического конуса и меряли соотношение   3He/4H, которое до 2003-го года было стабильным.

 

 

Однако,  в 2003-м году оно стало увеличиваться, нарастая в течении десяти лет, а  27 сентября 2014 года, когда гора Онтака взорвалась без каких-либо сейсмических предупреждений, убив по меньшей мере 57 человек.

Таким образом было получено достоверное знание о том, что с началом роста соотношения 3He/4H извержение вулкана произойдет не позднее чем через 10 лет. Всё это было опубликовано в журнале Scientific Reports.

Аналогичная работа была произведена командой из Университета Токио, бравшей заборы грунтовых вод  в Кумамото начиная с 2010-го года и установившие четкую корреляцию роста соотношения 3He/4H накануне сильного землетрясения 2016-го года. На этот раз от момента начала роста 3He/4H до извержения прошло всего 6 лет. 

 

В случае же извержения  2011- 2012 гг. на  вулканическом  острове Эль Йерро (El Hierro), самом маленьком из испанских Канарских островов, всё произошло еще быстрее – возможно, даже в течении нескольких месяцев. 

 

 

В рамках общепринятой теории следящие за Эль Йерро вулканологи больше  концентрировались на измерения уровня монооксида углерода (CО), резко начавшего поступать в морскую воду, однако параллельно  замерялся и уровень гелия, так же в больших количествах поступавшего перед извержением: 

 

 

Таким образом, теорию о том, что изменение соотношения 3He/4H является признаком скорого извержения уже можно назвать не теорией, а открытой научной истиной. И в этой ситуации у многих сейсмологов возникает вопрос:почему, после того как USGS сообщила, что в 2014-м году из кальдеры в больших количествах стал выделяться гелий, о соотшении 3He/4H в гейзерах Йеллоустоуна никто, никогда и нигде официально не говорит? Неужели эти цифры скрывают? Неужели они настолько пугающие? 

 

https://youtu.be/o3zi0L34d7U