Naučnici sa Univerziteta u Mančesteru su efikasno simulirali kako mehurići rastu u vulkanskoj magmi zahvaljujući novoj posudi pod pritiskom koja može da oponaša proces erupcije u laboratorijskom okruženju.
S obzirom da se većina vulkanskih aktivnosti odvija pod zemljom nezapaženo, naučnici su po prvi put uspeli da shvate kinetiku vezikulacije u bazaltnim magmama u realnom vremenu. Objavljena 16. avgusta u časopisu Science Advances, studija baca novo svetlo na jedan od najneverovatnijih fenomena prirode.
Vulkanske erupcije se drastično razlikuju, u rasponu od blagih efuzivnih tokova lave do veoma eksplozivnih događaja – ili ponekad prelaska između njih u trenutku.
Na najgorem kraju skale, vulkanske erupcije izbacuju ogromne količine magme i vulkanskih gasova u vazduh. Ovo uzrokuje katastrofalnu lokalnu štetu i često dovodi do globalnih efekata širokog spektra, kao što je zatvaranje prostora za vazdušni saobraćaj i promene vremenskih obrazaca.
Naučnici su istakli da na stil erupcije utiče način na koji se gas rastvoren u magmi oslobađa. Mogu se povući kontrasti između toga kako konobar otvara bocu šampanjca u restoranu i kako šampanjac iskoči kada ga protresu pobednici Gran prija. Uprkos tome što obe boce imaju istu količinu gasa, šampanjac napušta boce znatno različitim brzinama.
Stilovi vulkanske erupcije zavise od toga koliko se lako magma odvaja od gasa tokom uspona, pri čemu jače spajanje gasa i topljenja dovodi do eksplozivnijih reakcija. Ova studija je omogućila naučnicima da posmatraju i kvantifikuju rast mehurića u realnom vremenu i stapanje u magmi dok ona stigne na površinu.
Posuda pod pritiskom korišćena u laboratorijskim eksperimentima bila je dovoljno debela da sadrži ogromne količine uskladištene energije, a rendgenski zraci (I12-JEEP sinhrotronski snop iz Diamond Light Source) su korišćeni da se vidi kroz uzorak magme i da se vrše opservacije.
Dr Barbara Boneči, naučni saradnik na Odeljenju za nauke o Zemlji i životnoj sredini Univerziteta u Mančesteru i vodeći autor studije, prokomentarisao je: „Eksperimentalni rezultati dobijeni u ovoj studiji kombinacijom našeg novog aparata za sudove i rendgenskog sinhrotrona radiografija, nude poboljšano razumevanje spajanja i razdvajanja između magme i isparljivih materija tokom uspona u kanalu.
„Ova studija pruža uvid u procese koji dovode do prelaza u eruptivni stil i, na kraju, ima fundamentalne implikacije za procenu opasnosti i ublažavanje rizika u oblasti aktivnog bazaltnog vulkanizma.“
Pritisak u komorama bi mogao da se poveća ili smanji na kontrolisan način, omogućavajući naučnicima da vide kako se zidovi mehurića koji se šire razbijaju tokom spajanja na različitim pritiscima i temperaturama, od 10 km u magmatskom vodovodnom sistemu sve do kanala ispod vulkana.
Stope rasta dobijene iz ove nove tehnike potvrđuju prethodne procene koje su koristile numeričko i teorijsko modeliranje. Ova studija doprinosi boljem razumevanju ponašanja magme i značajno će poboljšati znanje o vulkanskim procesima, pored pomoći u budućoj proceni opasnosti i ublažavanju rizika u oblastima aktivne vulkanske aktivnosti.
