Пирокластические потоки - новые исследования

Извержение вулкана в жизни бывают грандиознее, чем на экране. Фотография R. Clucas [1]

Вулканы - одни из самых грандиозных порождений планетарной природы,величественные  и самые опасные. Если от урагана можно укрыться, от цунами - сбежать на возвышенность, то облака пепла и потоки лавы за спиной резко снижают вероятность выжить. Риск велик ещё и потому, что извержения вулканов сопровождаются образованием пирокластических потоков, несущихся с огромной скоростью облаков из раскалённого газа и пыли. Именно они ответственны за сотни тысяч жертв в истории  существования человечества. Собственно, знаменитые Помпеи погубила вовсе не лава Везувия, а его пирокластические потоки (по одной из версий).
Изучением всех явлений, связанных с вулканами, занимаются несколько наук, в первую очередь геология, но и физике нашлось место.
Долгое время было не совсем понятно, почему пирокластические потоки ведут себя так, словно нарушают законы природы. Огромные серые тучи спускались по склонам вулканов, чрезвычайно горячие (внутри температура достигает тысячи градусов) и быстрые. Но казалось бы, внутри них пыль и мельчайшие частицы, которые должны испытывать силу трения о неровную поверхность многострадальной Земли - это значит, что теоретически поток не мог долго двигаться на таких огромных скоростях.
К сожалению, наблюдать и анализировать явление на месте не представляется возможным. Сломается аппаратура, а исследователей потом могут и не найти. Поэтому, взяв частицы из пирокластического потока вулкана Таупо, учёные разогрели их и запустили вниз по длинному жёлобу. Получилась отличная модель, отличающаяся разве что масштабом от полноценного природного катаклизма.

Пирокластический поток несётся по правому склону. Фотография C.G. Newhall [2]

Оказалось, что тайна пирокластических потоков не в пренебрежении естественной силой природы, силой трения.
Эксперимент показал следующее: благодаря высоким температурам и определённым диапазонам скоростей, под слоем частиц образуется слой воздуха, который исключает трение о поверхность и поток скользит по нему почти без соприкосновения с землёй. Это приводит к тому, что часть энергии не расходуется на торможение и пирокластический поток в некотором смысле несётся по воздуху, сметая любые препятствия.
Открытие, о котором я рассказал, поможет создать надёжный механизм защиты от вулканических потоков в будущем

Было интересно? Посмотрите другие материалы канала и подпишитесь

Веду тематическую группу вконтакте

Фотографии в статье: United States Geological Survey [1] и [2]