В новом исследовании вулканических процессов бристольские ученые продемонстрировали роль нанолитов в создании сильных извержений на "спокойных" и предсказуемых вулканах.
В исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, описывается, как наноразмерные кристаллы (нанолиты), в 10 000 раз меньшие ширины человеческого волоса, могут оказывать значительное влияние на вязкость извергающейся магмы, приводя к ранее необъяснимым и взрывным извержениям.
“Это открытие дает красноречивое объяснение сильным извержениям вулканов, которые обычно хорошо себя ведут, но иногда преподносят нам смертельный сюрприз, такой как извержение вулкана Этна в 122 году до нашей эры”, - сказал доктор Данило Ди Дженова из Школы наук о земле Бристольского университета.
“Вулканы с низким содержанием кремнезема магмы имеют очень низкую вязкость, что обычно позволяет газу мягко выходить. Однако мы показали, что нанолиты могут увеличивать вязкость в течение ограниченного времени, что приведет к задержке газа в липкой жидкости, что приведет к внезапному изменению поведения, которое ранее было трудно объяснить.”
Доктор Ричард Брукер, также из Earth Sciences, сказал: “Мы продемонстрировали удивительное влияние нанолитов на вязкость магмы и, следовательно, вулканические извержения, используя передовые наноизображения и рамановскую спектроскопию для поиска доказательств этих почти невидимых частиц в пепле, Извергавшемся во время очень сильных извержений.”
“Следующим этапом было переплавить эти породы в лаборатории и воссоздать правильную скорость охлаждения для получения нанолитов в расплавленной магме. Используя рассеяние чрезвычайно яркого синхротронного излучения (в 10 миллиардов раз ярче солнца), мы смогли зафиксировать рост нанолитов.”
“Затем мы произвели нанолитсодержащую базальтовую пену (пемзу) в лабораторных условиях, также продемонстрировав, как эти нанолиты могут быть получены при переохлаждении, когда летучие вещества растворяются из магмы, понижая ликвидус.”
Профессор Хайди Мадер добавила: “проводя новые эксперименты на аналоговых синтетических материалах при низких скоростях сдвига относительно вулканических систем, мы смогли продемонстрировать возможность экстремальных вязкостей для нанолитсодержащей магмы, расширяя наше понимание необычного (неньютоновского) поведения наножидкостей, которые остаются загадочными с тех пор, как этот термин был введен 25 лет назад.”
Следующим этапом этого исследования является моделирование этого опасного, непредсказуемого вулканического поведения в реальных вулканических ситуациях. Именно этому посвящен Грант Совета по исследованию природной среды (Великобритания) и Национального научного фонда (США) "количественная оценка неравновесных процессов в базальтовом вулканизме", присужденный Бристолю и консорциуму коллег из Манчестера, Дарема, Кембриджа и Аризонского государственного университета.
***
Фотографии взяты из открытых источников, с сервиса Яндекс.Картинки
Подписывайся на канал. Впереди много интересной информации.
