В статье, опубликованной в журнале Nature, исследователи из Школы наук об окружающей среде Университета показали, что когда магма поднимается по вулканическим каналам, она нагревается, что может расплавить ее кристаллический груз и вызвать образование пузырьков. Важно отметить, что они также показали, что при нагревании образуется больше пузырьков, чем при декомпрессии, как считалось ранее.
Исследование, в котором сочетаются полевые наблюдения, интерпретация данных мониторинга и контролируемые лабораторные эксперименты, представляет собой веский аргумент в пользу интеграции температуры в качестве ключевого элемента управления в моделях извержений вулканов.Ян Лавалли, ливерпульский профессор вулканологии, который руководил исследованием, сказал: «Хорошая аналогия с арахисовым маслом: когда оно слишком холодное и вязкое, мы вонзаем в него нож и перемешиваем, чтобы согреть и сделать более жидким. В случае с вулканами магма, поднимающаяся по вулканическому каналу, также нагревается, что помогает им вспениваться и взрываться ».
Он добавил: «Тот факт, что температура может быть важнее давления при образовании пузырьков газа в восходящих магмах, удивителен и требует немедленного рассмотрения со стороны научного сообщества. Фундаментальная природа этого теплового процесса, скорее всего, найдет другие важные применения на Земле. науки, а также в инженерии в ближайшие годы ».
Понимание подъема магмы играет центральную роль в прогнозировании вулканических катастроф. Не всегда удается успешно предсказать вулканические события из-за отсутствия полного знания о сигналах, ведущих к катастрофам.Чтобы воспроизвести вулканический процесс, исследователи разработали лабораторные эксперименты по изучению трения в вулканических породах.
Они обнаружили, что трение вызывает значительное количество тепла между двумя камнями, которое плавит камень и вызывает пену.В ходе исследования они также смогли показать, как можно понять действие восходящей магмы, используя сейсмометры для отслеживания землетрясений и наклономеры для измерения деформации грунта.
Извержения вулканов часто сравнивают с откупориванием бутылки шампанского. Медленно выдвиньте пробку, вино начнет пузыриться (пенится), выходит газ и вино оседает.
Когда его быстро откупоривают, пробка взлетает в воздух, а затем по кухне разливается грязный брызг вина.Эти два противоположных сценария также имеют место с вулканами, которые могут извергать потоки лавы или взрывным образом извергать фрагментированные куски лавы, включая вулканический пепел.Считалось, что уменьшение давления, испытываемое магмой, когда она поднимается через кору и извергается на поверхность Земли, вызывает ее пенообразование.
Эта новая работа предполагает, что нагревание может быть более важным, чем декомпрессия в борьбе с извержениями.