Stromboli: Porózus ojtás oka a kitörésekről?

A modell megcáfolja a rendszeres kitörések okának korábbi gondolatát

Gyenge kitörés a Stromboli-n © Rolf Cosar / CC-by-sa 3.0
felolvasta

Az olaszországi Stromboli vulkán az egyik legaktívabb a világon. Egy új számítógépes modell rámutatott, hogy a korábbi elképzelések arról, hogy mi történik a belső részben, nem lehetnek helytállóak. A hatalmas, szabadon növekvő gázbuborékok helyett egy porózus dugóval állítják a szinte rendszeres kitöréseket, amint azt a "Journal of Geophysical Research" folyóiratban megjelent tanulmány is kimutatta.

A Szicíliától északra fekvő, a saját szigetén található Stromboli vulkán szinte kiszámítható: ezer-évente öt-húsz perc alatt kitört, hamu, salak és láva szökőkútjait több méter magasra szúrva. Ez a kitöréses viselkedés annyira egyedülálló, hogy a vulkánkológusok utána a kitörés egyik típusát nevezték el: a sztomboliai tevékenységet. Korábban a kutatók azt hitték, hogy megértették a szinte rendszeres kitörések hátterét: a nagy gázbuborékok az elmélet szerint a kéményekben lévő olvadt magmán keresztül vándorolnak fel. A környezeti nyomás csökkenésével ezek tágulnak és részben összeolvadnak. A több méteres óriásbuborékok végül elérik a szellőzőnyílás végét, és ott szétrepednek.

Az óriás buborékok nem stabilak

De ezt az ötletet esetleg most felül kell vizsgálni. A Jenny Suckale, Brad Hager és Lindy Elkins-Tanton vezetésével a Massachusetts Technológiai Intézetből (MIT), a matematikus Jean-Christophe Nave-val együtt egy komplex számítógépes modell segítségével szimulálták a vulkánon belüli folyamatokat, és meglepő eredményeket találtak. A gázbuborék és a magma keverékében az arányokat a vulkán arányához igazítják, a gázbuborékok instabilok. Lehetetlen számukra, hogy egy másodpercnél tovább éljenek.

Ellentmondás a folyadékdinamikának

Suckale szerint az előző modell ellentmond a folyadékdinamika alapelveinek. A nagy buborékok nem lehetnek stabilak, mivel a magmának nincs elég felületi feszültsége, és a viszkozitása nem elegendő ahhoz, hogy a buborékok néhány tíz centiméternél nagyobbok legyenek.

"Az emberek laboratóriumi modelleket használnak analógként a vulkánra, de a nagyságrend eltérő, és a folyadékdinamika ettől a paramétertől függ" - magyarázza a geomutató. Suckale azonban feltételezi, hogy benne vannak olyan gázbuborékok, amelyeket mélységben ismeretlen forrás hoz létre. De véleményük szerint ezeknek a buborékoknak szignifikánsan kisebbeknek kell lenniük, legfeljebb néhány hüvelyk magasnak. kijelző

Por ser Pfropf mint Eruptionsauslser?

Ezen túlmenően a hólyag valószínűleg nem szabadul fel a szellőzőn keresztül, hanem akadályt talál: a MIT kutatói egy porózus dugó létezését feltételezik, amely alatt a buborék kezdetben összegyűlik. Ha a nyomás túl nagy lesz, a dugó és a gáz finom szerkezete megszakad, a kőzet és a folyékony láva robbanásveszélyesen felrobban. A kitörés után a láva egy része átkristályosodik, és egy új, porózus szivacsszerű dugót képez. Egy ilyen akadály jelenléte megmagyarázhatja azt is, hogy a Stromboli mintái miért tartalmaznak szokatlanul sok apró kristályt, amikor a dugasz megszakad.

Kathy Cashman, az Oregon Egyetem geológusa pozitívan kommentálja a Stromboli kitörés ezen új modelljét: Szerinte ez a modellezés hozzájárul a vulkanológusok megértéséhez a gázátadási folyamatokban. a Stromboliban, és betekintést nyújthat a nem kitörő folyamatokba is, amelyek gáz vulkánokat bocsátanak ki. Ugyanakkor hangsúlyozza, hogy Suckle tanulmánya csak az első lépés a nagyon összetett rendszerek teljes modellezése felé.

Suckale ezt is látja. A geomutató már dolgozik egy új modell kidolgozásán, amely elmagyarázza, hogy a korábban egyetlen elméletileg posztulált Pfropf hogyan működik Stromboliban, és miért szakad el ilyen gyakran. A kutató azt várja el, hogy a modellezés nemcsak a Stromboli-ról, hanem más vulkánokról is feltár, amelyek kitörése hasonló elv szerint zajlik.

(Massachusettsi Technológiai Intézet, 2010. augusztus 2. - NPO)