Ученые слушают, как через магму проходят сейсмические P-волны (те самые, что первыми приходят после толчка), и по их изменениям пытаются угадать состав. Раньше больше смотрели на пузыри, а кристаллы игнорировали. Да и модели были простоваты: учитывали только скорость волн и затухание, но не то, как искажается их форма.

Результаты опубликованы в издании Physics of Fluids.

Новое уравнение объединило две разные модели движения магмы. Выяснилось:

• Чем больше пузырей по сравнению с кристаллами, тем медленнее идут волны — пузыри влияют сильнее.
• Зато кристаллы больше гасят энергию волн.
• Сама форма волны зависит от частоты и количества пузырей, причем две исходные модели дают разный результат.

Теперь можно рассчитать, как будут выглядеть P-волны в реальном времени, зная состав магмы. Дальше ученые хотят подключить машинное обучение, чтобы по записям сейсмографов точнее определять, что творится в недрах перед извержением.

Этот прорыв — как рентген для вулканов. Раньше мы видели лишь размытую тень процессов, теперь — различаем детали. Зная точное соотношение пузырей и кристаллов, можно:

• Лучше оценивать давление в резервуаре — ключевой параметр для прогноза.
• Отличать «ложные тревоги» (когда магма просто копится) от реальных предвестников извержения.
• Снизить риски для населения без избыточных эвакуаций.

Уравнение работает в идеализированных условиях — однородная магма, простые формы пузырей. В реальности все сложнее: кристаллы слипаются, газовые полости вытягиваются в потоках. Пока модель — лишь первый шаг, и полевым вулканологам придется дорабатывать ее под каждый конкретный вулкан.

Ранее ученые расшифровали сейсмические сигналы.