Новый триггерный механизм извержения вулканов выявили с помощью желатина и лазера. Об этом сообщается на сайте Ливерпульского университета в заметке от 15 мая с.г. Ниже мы приводим в некотором сокращении перевод текста этого интересного сообщения.
Вулкан Тейде (Teide), остров Тенерифе. На переднем плане видна древняя магматическая система, питавшая вулкан
Ученые сделали дальнейший шаг к пониманию условий, способствующих извержению вулканов. Выявлен ранее официально непризнанный потенциальный спусковой механизм (триггер) этого процесса.
Международная команда исследователей из университета Ливерпуля (Англия), Университета Монаша (Monash University) и университета Ньюкасла (Австралия) полагают, что их выводы могут привести к новым вариантам интерпретации особенностей вулканической активности, выявляемых на основе измерений со спутников и в результате наземных наблюдений.
Д-р Джанин Кавана (Janine Kavanagh) из ливерпульской Школы экологических наук, основной автор исследования сказала: «понимание триггерных механизмов извержения вулканов имеет жизненно важное значение для прогнозирования объема работ, оценки риска и возможного смягчения последствий извержения. Особенно важны наши выводы о работе этих сложных систем для более чем 600 миллионов человек в мире, живущих вблизи вулканов в условиях постоянной опасности внезапного проявления их вулканической активности».
«Существует также сильный экономический стимул для выявления причин вулканической активности, что было продемонстрировано в 2010 г. на примере извержения вулкана Эйяфьядлайекюдль в Исландии. Оно вызвало на срок более одного месяца нарушение воздушного сообщения через Европу с потерей доходов для авиационной отрасли в 2010 году примерно в 1,8 миллиарда американских долларов».
Разрушительные извержения
Изучение вулканических процессов в природе может быть осложнено из-за удаленности многих вулканов, опасности их непосредственного исследования и того факта, что эти явления скрыты от наблюдения вулканическим пеплом и (или) каменными бомбами.
Чтобы обойти эти трудности, ученые университета Монаша создали в своей лаборатории в уменьшенном масштабе модель извержения. Они моделировали процесс восхождения магматической массы с больших глубин на поверхность через ряд прилегающих разломов земной коры.
Ученые использовали бак, наполненный желатином, в который снизу в верх впрыскивали окрашенную воду, имитирующую восходящую магму.
Эскиз установки для моделирования. Прозрачный бак из органического стекла размером 30×40×40cm3 заполняется двумя слоями желатина толщиной 12,5 см, в которые добавлены флуоресцирующие частицы – трассеры. Интерфейс между слоями желатина обозначен на схеме пунктирной линией. Насос вводит под постоянным давлением подкрашенную воду в основание бака. Показаны подсвечивающий возбуждающий свечение лазерный источник и камера регистратор (CCD Camera)
Высокоскоростные камеры, синхронизированные с лазерным излучением, были использованы для наблюдения за тем, как происходит движение «восходящей магмы» внутри бака. При этом система наблюдения обладала способностью фиксировать давление, развиваемое в желатине, продвигающейся вверх подкрашенной жидкостью.
Магматическая питающая система
Профессор Сэнди Краден (Sandy Cruden), Школа Земли, Атмосферы и Окружающей среды университета Монаша сказал: «Нами было открыто ранее неизвестное явление –значительное падение давления в момент, когда восходящая вертикальная «дайка» останавливается для формирования горизонтальных «силлов».
«Силлы часто образуются в природе как составная часть магматической системы, питающей вулкан, и падение давления может инициировать высвобождение растворенных газов, взрыв и извержение», - сказал он.
«Это похоже на резкое удаление крышки с бутылки с газированным напитком – перепад давления вызывает выделение пузырей газа и стремительное увеличение объема содержимого. В результате получаем извергающийся из бутылки фонтан пены и жидкости».
Выводы
Установленный в цитируемой работе ранее неизвестный потенциальный триггерный механизм способствует лучшему пониманию динамики восхождения магмы, которая, в конечном счете, приводит к извержениям.
Исследование опубликовано в Earth and Planetary Science Letters.
Издательско-выставочный центр ВСЕГЕИ
Источник(и): http://news.liv.ac.uk/2015/05/15/new-trigger-for-volcanic-eruptions-discovered-using-jelly-and-lasers/
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X15001879
