Na Alasce, gdzie zima jest chłodniejsza, słońce świeci dłużej, a góry wznoszą się wyżej niż w jakimkolwiek innym stanie, Kraj Środka Słońca może ubiegać się o kolejny superlatyw: Największe i najdziwniejsze maary, jakie kiedykolwiek znaleziono na Ziemi.

Maary są kraterami pozostałymi po gwałtownych eksplozjach pary wulkanicznej, wywołanych, gdy wznosząca się magma wpada do wód gruntowych, które następnie wybuchają jak bomba.

„Kiedy woda zamienia się w parę, rozszerza swoją objętość o 1000 razy”, powiedział James Beget, wulkanolog z Alaska Volcano Observatory i University of Alaska, Fairbanks.

Większość maarów ma około 1000 stóp (300 metrów) szerokości. Rzadko, osiągają szerokość mili (1,6 kilometra). Ich rozmiar jest ograniczony przez paliwo – gorąca lawa szybko gotuje się z dostępnej wody, wyłączając reakcję.

Ale ogromny maar Devil Mountain Lakes na Alasce ma ponad 5 mil (8 km) szerokości, zdecydowanie największy na Ziemi, powiedział Beget. To jest porównywalne w wielkości do kaldery na szczycie wulkanu Kilauea na Hawajach i Oregon’s Crater Lake w Mount Mazama.

Maar jest częścią Bering Land Bridge National Preserve, i siedzi na północnym krańcu półwyspu Seward.tundra była domem dla mamutów i, być może, migrujących ludzi z epoki lodowcowej, kiedy Devil Mountain maar wysadził krajobraz. Teraz dziwaczne przepływy lawy w tym regionie przyciągają naukowców, którzy badają inne planety, szukając analogów do erupcji na Marsie.

Oh, my aching back-arc

Wzdłuż południowej granicy Alaski znajduje się strefa subdukcji o długości 1 200 mil (2 000 km), gdzie jedna z płyt tektonicznych Ziemi nurkuje pod inną. Powyżej granicy płyt ciąg wysokich wulkanów przebija się przez skorupę ziemską, wyznaczając łuk Wysp Aleuckich. Siła kolizji oddziałuje również na skorupę ziemską, która może się rozciągnąć i rozszerzyć za granicą płyt, otwierając przestrzeń dla magmy. Zjawisko to nazywa się back-arc spreading.

„Jest strefa setki mil szerokości za strefą subdukcji, gdzie masz małe góry podwodne i wulkany lądowe idące aż do Bering Land Bridge National Preserve,” Beget powiedział OurAmazingPlanet.

The Devil Mountain Lakes są tylko jednym z czterech oblate jeziora co najmniej 3 mil (5 km) szerokości, które nagrywają gromkie maars erupcje, najmłodszy około 21.000 lat temu, Beget powiedział. Pozostałe mają od 40 000 do ponad 100 000 lat.

Co sprawia, że te maary są tak niezwykłe, to kolizja magmy i lodu, zamiast magmy i ciekłej wody. W tym miejscu lawa wybuchła pod grubą warstwą wiecznej zmarzliny, co było wydarzeniem niespotykanym nigdzie indziej na Ziemi.

„Plejstoceńskie Pompeje”

Permafroza, czyli trwale zamarznięty grunt, jest chłodzona przez lód, który wypełnia maleńkie przestrzenie między ziarnami osadów. Podczas ostatniej epoki lodowcowej, kiedy powstał ostatni maar w tym rejonie, wieczna zmarzlina mogła mieć grubość do 325 stóp (100 m), powiedział Beget. Lód stworzył idealne warunki dla niesamowitej serii eksplozji.

Maary są zazwyczaj małe, ponieważ magma szybko zamienia wodę w parę. Ale z wiecznej zmarzliny, 1,800 stopni Fahrenheita (1,000 stopni Celsjusza) stopiona skała może stopić trochę lodu na raz, utrzymując eksplozję pary idzie silny, Beget explained.

Devil Mountain Lakes, Whitefish Lake i North i South Killeak jeziora wszystkie zostały wyczyszczone przez setki eksplozji pary, naukowcy uważają. Naukowcy odkryli ogromne bloki zamarzniętej ziemi, które wyleciały z kraterów, a gęste chmury popiołu zapylały region na wiele mil. Wylewy piroklastyczne (płynna mieszanina śmiertelnie gorącego gazu i skał) przeszyły ziemię na odległość 2,5 do 3 mil (4 do 5 km) od każdej erupcji.

Popiół pogrzebał bujny plejstoceński krajobraz, a naukowcy wydobyli skałę, aby zbadać doskonale zachowane rośliny z czasów, gdy mamuty chodziły po Ziemi. „Widzimy to jako plejstoceńskie Pompeje” – powiedział Beget. Hummocky ziemia wyglądała podobnie jak Arktyka na wysokich szerokościach geograficznych robi dzisiaj, z jednym zbiorowiskiem roślin rosnących w wilgotnych szczelinach między małymi kopcami i innym na suchych szczytach.

Obecne erupcje

Thought Beget powiedział, że najwcześniejsze archeologiczne dowody na ludzkie zamieszkiwanie na Alasce mają 13 000 lat, znacznie młodsze niż maary, możliwe jest, że ludzie epoki lodowcowej mogli zobaczyć spektakularne erupcje, ponieważ istnieją starsze ludzkie miejsca w Ameryce Północnej i Południowej.

„Chcielibyśmy myśleć, że ci ludzie przeszli przez Bering Land Bridge. Mogli być ludzie, którzy widzieli tę erupcję” – powiedział Beget.

Wulkanizm Półwyspu Sewarda nie zakończył się wraz z eksplozjami maaru – jego najmłodsza lawa, przepływ Lost Jim w pobliżu jeziora Imruk, pokryła szeroki pas tundry około 3000 lat temu, powiedział. Region może wybuchnąć ponownie w przyszłości, Beget dodał.

„W każdym miejscu jak to, gdzie znaleźć wiele wulkanów i otworów wentylacyjnych i przepływów lawy i gigantyczne maary, jesteś prawie na pewno dostaniesz inny back-arc erupcji, może w Morzu Beringa, może bliżej Nome lub Kotzebue,” Beget powiedział. „Nie możemy wiedzieć, kiedy i gdzie taka erupcja by nastąpiła.”

Maary na Marsie

Przepływ lawy Lost Jim jest gładkim przepływem pahoehoe, który obejmuje około 88 mil kwadratowych (227 km kwadratowych) z głębokością średnio 55 stóp (16 m). Jest tam nawet rura lawowa, którą można śledzić przez 12 mil (19 km). Na płynącej lawie znajdują się zapadliska, świadczące o topnieniu płatów wiecznej zmarzliny, ale nie ma tam żadnych śladów po erupcji. Ponieważ klimat był cieplejszy, a przepływ wybuchł dalej na południe niż wulkaniczne Devil Mountain, prawdopodobnie nie było grubej warstwy zmarzliny, aby nakarmić eksplozję pary, Beget said.

W 2003 roku Beget i Jeff Kargel, ekspert od marsjańskich form terenu, wrócili do Bering Land Bridge Preserve, aby porównać przepływ lawy Lost Jim z cechami, które Kargel widział na obrazach z Marsa.

„Istnieje kilka dobrych przykładów kraterów maar na Marsie i innych wulkanicznych form terenu, gdzie lód odegrał dużą rolę w ich formowaniu,” Kargel powiedział OurAmazingPlanet w wywiadzie e-mail. „Wulkaniczny płaskowyż Elysium i jego boki są szczególnie znane z kraterów maar, wulkanów subglacjalnych i laharów (lawin błotnych) produkowanych przez interakcję wulkaniczną z wulkanami gruntowymi (przypuszczalnie lodem).”

Beget powiedział, że szukanie maarów na Marsie to zabawny spin-off jego dziesięcioleci badań na Półwyspie Sewarda, jeden, który potwierdza, że na Ziemi wciąż jest wiele do nauczenia.

„Nauka o jest naprawdę dość niezwykła i interesująca”, powiedział. „Nawet w naszym nowoczesnym świecie naukowym, wciąż możemy odkrywać ważne nowe procesy.”

Email Becky Oskin lub śledź ją @beckyoskin. Śledź nas @OAPlanet, Facebook & Google+. Oryginalny artykuł na Live Science’s OurAmazingPlanet.

.