Flotabilitatea Asemănătoare Balonului Magma Conduce La Super-Erupții

{h1}

Flotabilitatea magmei care umple instalațiile de sub supravolcanoe, vulcanii care produc cele mai mari erupții de pe pământ, ar putea fi declanșatorul acestor erupții.

Cele mai puternice erupții vulcanice de pe Pământ pot fi cauzate de modul în care roca topită se ridică prin pământ, precum un balon plutește în sus în apă, spun cercetătorii într-un nou studiu.

Studiul, detaliat online 5 ianuarie în revista Nature Geoscience, relevă, de asemenea, că cea mai mare super-erupție de pe Pământ ar putea fi de mii de ori mai mare decât orice din istoria înregistrată.

Supervolcanele sunt capabile de erupții mult mai mari decât orice în istoria umană înregistrată, spunând de mii de ori mai multă magmă și cenușă decât a făcut-o chiar Muntele Sf. Helens în 1980, lăsând în urmă craterele uriașe cunoscute sub numele de caldere până la 100 de mile (100 de kilometri) lățime. Există astăzi douăzeci sau mai mulți supervolcani, inclusiv exemple bine cunoscute sub Parcul Național Yellowstone din Statele Unite și la Lacul Toba din Indonezia.

Niciun supervolcano nu a fost activ de la începuturile înregistrărilor umane. Deși acest lucru a fost cu siguranță benefic pentru umanitate, înseamnă, de asemenea, că rămân multe necunoscute cu privire la aceste erupții masive, cum ar fi modul în care acestea sunt declanșate.

Se știe că vulcanii convenționali izbucnesc după ce presiunea se acumulează din noua magmă care se varsă în camerele de magmă care se așează sub orificiile de aerisire de pe suprafața planetei.

"Este ca și cum ai arunca mult aer într-un balon mic - poate exploda dacă îl umpli cu prea mult aer prea repede", a spus vulcanologul Luca Caricchi, de la Universitatea din Geneva din Elveția.

Cu toate acestea, acest tip de declanșator nu funcționează pentru supravolcanele, ale căror camere de magmă pot avea o lățime de aproximativ 60 de mile și mai multe mile. Magma nu poate umple aceste camere suficient de rapid pentru a genera suficientă presiune pentru o erupție, cel puțin nu înainte ca magma să se răcească și să se întărească prea mult pentru o explozie, spun Caricchi și colegii săi. [Numărătoarea inversă: cei mai distructivi vulcani din istorie]

"Este ca și cum ai încerca să umpli un balon mare - este mult mai dificil să-l faci să explodeze", a spus Caricchi pentru WordsSideKick.com pentru OurAmazingPlanet. "Aveți nevoie de un alt mecanism pentru ca super-erupțiile să apară."

Balon plin de viață

Pentru a afla mai multe despre ceea ce face ca erupțiile supravolcanilor, Caricchi și colegii săi au efectuat peste 1,2 milioane de simulări computerizate pentru a investiga ce condiții sunt necesare pentru ca erupțiile vulcanice de diferite dimensiuni să apară.

În mod independent, geochimistul experimental Wim Malfait, al Laboratoarelor Elvețiene pentru Știința și Tehnologia Materialelor, și colegii săi au efectuat experimente de laborator care au generat artificial magmă sub aceleași temperaturi extreme și presiuni găsite în mod natural în interiorul unui supervolcano. Aceștia au analizat densitatea acestei magme folosind cele mai strălucitoare raze X din lume la Facilitatea Europeană de Radiație a Sincrotronului din Grenoble, Franța.

Impresia acestui artist ilustrează camera de magmă a unui supervolcano cu magmă parțial topită în vârf. Presiunea din flotabilitate este suficientă pentru a iniția fisuri în scoarța terestră în care magma poate pătrunde.

Impresia acestui artist ilustrează camera de magmă a unui supervolcano cu magmă parțial topită în vârf. Presiunea din flotabilitate este suficientă pentru a iniția fisuri în scoarța terestră în care magma poate pătrunde.

Experimentele de laborator de la Malfait și colaboratorii săi și modelele de computer de la Caricchi și colegii săi au descoperit că ambele super-erupții ar putea apărea din cauza flotabilității magmei. Roca topită din scoarța terestră este flotantă, deoarece este mai caldă și mai puțin densă decât roca solidă care o înconjoară.

"Presiunea dată de flotabilitatea magmei este aceeași presiune pe care o poți simți atunci când ții un balon sub apă", a spus Caricchi. "Deoarece magma este mai puțin densă decât împrejurimile sale, are o tendință naturală de a se ridica la suprafață, generând o presiune care în cele din urmă duce la super-erupții."

Presiunea pe care această magmă înflăcătoare o plasează pe pereții camerei de magmă a unui supervolcano, deoarece este adăugată pe parcursul a mii și chiar milioane de ani poate duce la prăbușirea acoperișului camerei magmatice, declanșând o erupție uriașă.

"Eliberările vulcanice mai mari de aproximativ 500 km cubi [120 mile cubice] de magmă sunt declanșate în principal de flotabilitate", a spus Caricchi.

Această cercetare sugerează, de asemenea, cea mai mare cantitate de magmă pe care un supervolcano pe Pământ ar putea să o acumuleze în sine înainte de a erupe "este de aproximativ 35.000 km cubi [8.400 mile cub] de material", a spus Caricchi. "Asta e multă magmă."

În comparație, erupțiile din 1980 și 1991 de pe Muntele Sf. Helens și Muntele Pinatubo din Filipine au fost expulzate de ordinul a 0,24 mile cub (1 km cub) și, respectiv, 2,4 mile cubice (10 km cubi) de materie.

Oricât de mare poate ajunge

Totuși, „în timpul super erupțiilor, întreaga sumă nu este eruptă - doar un procent relativ mic, ceva de genul 10 până la 20 la sută”, a spus Caricchi. "Aceasta înseamnă că cea mai mare erupție posibilă din punct de vedere fizic de pe Pământ este probabil de aproximativ 960 până la 1.920 km cubi [4.000 până la 8.000 km cub]."

"Știind cât de mari pot avea erupții pe Pământ, asta ne oferă o idee mai bună despre modul în care super-erupțiile variază ca mărime pe Pământ și care este frecvența erupțiilor de diferite dimensiuni", a adăugat Caricchi.

Alte grupuri de cercetare au sugerat că roca topită dintr-o cameră magmică a unui super-vulcan ar putea încălzi crusta de deasupra acesteia până când această rocă s-a fracturat, declanșând o super-erupție.

"Cu toate acestea, pentru ca acest mecanism să fie eficient, nu trebuie doar căldură în camera magmelor, ci și presiune și pentru a genera presiune în camerele mari pe care le au supraveghetorii, flotabilitatea ajută", a spus Caricchi. "Deci, credem că flotabilitatea joacă rolul principal în super-erupții."

Malfait a spus că super-erupțiile sunt foarte rare, care se întâmplă la fiecare 100.000 de ani, "deci nu sunt ceva de care să vă faceți griji", a spus el. "Pe de altă parte, pare destul de sigur că se va întâmpla cândva în viitorul îndepărtat, iar umanitatea va trebui să se ocupe de ea. În momentul de față nu putem prevedea și, cu siguranță, nu le putem preveni sau atenua, dar avem timp - nu există urgenta acolo ".

Urmați OurAmazingPlanet @OAPlanet, Facebook și . Articol original la OurAmazingPlanet WordsSideKick.com.





RO.WordsSideKick.com
Toate Drepturile Rezervate!
Reproducerea Oricăror Materiale Permise Prostanovkoy Doar Link-Ul Activ La Site-Ul RO.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RO.WordsSideKick.com