Порой континентальные плиты перемещаются довольно быстро, вызывая толчки земной коры, которые мы называем землетрясениями. Однако обычно плиты просто медленно сдвигаются по отношению друг к другу, не быстрее, чем растут ногти. (В следующий раз, когда будете стричь ногти, подумайте, что мы еще немного приблизились к «Большому землетрясению».) Когда одна плита продвигается под края другой плиты (этот процесс называют[10]субдукцией), в результате трения выделяется тепло, нагревающее нижнюю плиту и превращающее ее в магму. Часть магмы исчезает в недрах Земли, но более легкая фракция может вырываться наружу через трещины в коре (по этой причине пемза плавает на поверхности воды – она состоит из вещества с очень низкой плотностью). Кроме того, под действием тепла от трения из плавящейся плиты высвобождается углекислый газ, а также некоторое количество сероводорода, диоксида серы и других газов, включая следы азота.
Если лить холодную воду на горячее пламя в закрытом помещении, происходит взрыв пара, который может изжарить заживо. То же самое происходит при извержении вулкана.
Когда горячая магма прорывается вверх через трещины в коре, вниз тем же путем просачивается вода с поверхности. И ситуация становится еще более опасной. Важное свойство газов заключается в том, что они расширяются при нагревании. В соответствии с этим правилом, вещество в газовой фазе всегда занимает больший объем, чем то же количество вещества в жидкой или твердой фазе. Поэтому, когда просачивающаяся вниз вода встречается с поднимающейся магмой, она превращается в пар и расширяется с невообразимой силой, занимая объем в 1700 раз больше, чем в жидком виде. Этот феномен хорошо известен пожарникам. Мы с восторгом наблюдаем за стекающей по склонам гор огненной лавой, но наибольшей разрушительной силой обладают газы, и именно они являются причиной взрывов.
В любой момент времени на планете действует около 600 вулканов. Большинство из них локализовано в знаменитом Огненном кольце в районе Тихого океана, на поверхности нескольких подвижных тектонических плит. В частности, гора Сент-Хеленс расположена там, где плита Хуан де Фука уходит под Северо-Американскую плиту на глубине более 100 км от поверхности. По этой причине значительная часть горы находится выше уровня магматических очагов, и токсичные газы редко выходят на поверхность. Но если такой глубокий очаг прорывается, это приводит к необыкновенно сильному выбросу.
Двадцатого марта 1980 г. в районе горы Сент-Хеленс произошло землетрясение магнитудой четыре балла. В этих местах дрожание земли случается нередко, но в отличие от предыдущих землетрясений в этот раз дрожание ощущалось особенно долго. В среднем за пять лет здесь регистрируется около 40 толчков, но за неделю после 20 марта произошло около сотни.
В этой ситуации ученые оказались перед непростым выбором. Они не хотели беспокоить людей, предупреждая о землетрясении, которого, возможно, не произойдет. За пять лет до этого черное предсказание об извержении вулкана Бейкер оказалось ошибочным, и геологи попали в глупое положение. Однако гора Сент-Хеленс не утихала. Двадцать седьмого марта из вершины горы на высоту более 2000 м поднялось облако дыма, окрасившее снег в черный цвет. Вскоре после этого местные власти перекрыли все дороги и начали принудительную эвакуацию населения. Молодой геолог Дэвид Джонстон объяснил репортерам: «Представьте, что вы стоите рядом с пороховой бочкой. Запал подожжен, но вы не знаете, какой он длины».