מדענים מזהים גורם שהתעלם ממנו מאחורי התפרצויות געשיות עזות
נהרות של לבה עלו לממוצע גוֹבַה של כמעט 20 רגל (6 מטר) וחתך את הנוף בקצב משוער של 984 רגל (300 מ') לשעה כאשר הר הגעש Tajogaite נשף באי לה פלמה בשנת 2021. התפרצות היסטורית זו של 85 יום עשן באחד מהאיים הקנריים בספרד הטרידה את התושבים כדי להטיל פצצה מקומית אחת לפחות כדי להטיל פצצה מקומית אחת מספיק זמן וקשה. זרימת לבה גדושה.
אבל, אם יש מעטה כסף לחודשי ההרס של Tajogaite, זה זה: גיאולוגים וחוקרי מדעי כדור הארץ אחרים הצליחו כעת להשתמש בסלע מקורר מחרוט הר הגעש הזה כדי ליצור מחדש את המאגמה המותכת שלו במעבדה. והניסוי של הצוות בטמפרטורה גבוהה חשף עיקרון שלטוני חדש לגמרי שיכול לעזור למדענים לחזות מה גורם לאירועים געשיים מסוימים להיות חזקים יותר מאחרים.
מידת "התחממות העל" הפועלת על מאגמה, אומרים החוקרים, עשויה בקרוב למלא תפקיד רב עוצמה בחיזוי פעילות געשית עתידית כמו הגורמים המסורתיים יותר עליהם מסתמכים המדענים כיום, תכולת הגז, הלחץ והכימיה הגיאולוגית של המאגמה עצמה.
"עד עכשיו, לא הבנו עד הסוף את הדינמיקה של צמיחת גבישים עבור מאגמות שקיבלו הזרקת חום-על ממש לפני העלייה", הוולקנולוג ברברה בונצ'י, המחברת הראשית של המחקר. מוּסבָּר בהצהרה.
מאגמה בטמפרטורות מחוממות, Bonechi ועמיתיה לִטעוֹןמציג "בקרה מסדר ראשון על צמיגות המאגמה" המונעת מפיסות סלע מותך להתגבש לכל גרגיר מוצק שעלול להאט את זרימתו בין העלייה המחוממת של הסלע המותך אל פני כדור הארץ.
היסטוריות געשיות
הצוות של Bonechi בחר מנה של טפריט מקורר מהקונוס של Tajogaite בלה פלמה מכיוון שהמרקם וההרכב המינרלי הגבישי של הסלע הזה היו קלים יחסית לפירוש. הוא "אופיין באופן נרחב במחקרים קודמים" מאז הפיצוץ ב-2021, כאשר חוקרים נלחמו להסביר כיצד סדרה של רעידות אדמה התניע הר הגעש הרדום הארוך של האי. בנוסף, השימוש בדגימות הסלע הללו כנקודת המוצא למאגמה מעשה ידי אדם איפשר להם ליצור "קשר ישיר בין תצפיות ניסוי ותנאים מגמטיים טבעיים" כפי שניתן לראות בלה פלמה.
הטפריט של הר הגעש משנת 2021 הותך בחזרה למאגמה בכלי לחץ מחומם פנימי שדפנותיו החיצוניות – בעודן אטומות לעין בלתי מזוינת – היו שקופים לקרני רנטגן.
"[With] סינכרוטרון מיקרוטומוגרפיה של קרני רנטגן, אנו יכולים למעשה לצפות בתהליכים אלה 'במקום'", ציין Bonechi.
נתונים אלה בזמן אמת על המאגמה הביתית שלהם הראו שמצב מחומם-על חלקלק השפיע על האינטראקציה שלו עם גורמים משפיעים אחרים כמו כיסי גזים, לחצים משתנים, ובסופו של דבר "סגנון ההתפרצות" של האירוע הוולקני, הם כתבו.
"ההיסטוריה של צמיחת הגבישים והבועות יכולה לשלוט באופן דרמטי כיצד מאגמה מתפרצת", אמר בונצ'י.
מאגמה שהתחממה ל-2,309 מעלות פרנהייט (1,265 מעלות צלזיוס) לקחה יותר זמן להתקרר, כאשר גבישי מינרלים סלעיים החלו להיווצר רק ב-1,963 מעלות פרנהייט (1,073 מעלות צלזיוס). ונראה שחימום-על גדול יותר דחף עוד יותר את היווצרותם של גבישים מינרליים לטמפרטורות נמוכות עוד יותר, כאשר מאגמה שחוממת ל-2,489 מעלות פרנהייט (1,365 מעלות צלזיוס) החלה ליצור גבישים רק כשהיא התקררה ל-1,936 מעלות פרנהייט (1,058 מעלות צלזיוס).
התראת לבה
מרגריטה פולאצ'י, המחברת המשותפת של בונצ'י ועמיתתה לתחום הוולקנולוגיה באוניברסיטת מנצ'סטר, מקווה שהמחקר שלהם ימצא את דרכו למודלים עתידיים של "הערכת סכנות געשיות".
"עבודה זו מציעה כי היסטוריה תרמית טרום-התפרצות וקינטיקה של התגבשות עשויות למלא תפקיד חשוב בשליטה על עליית מאגמה והתנהגות מתפרצת", אמר פולאצ'י בהצהרה.
עבודת הצוות, שפורסמה ביום שני ב תקשורת טבעכבר מבהיר כלל אצבע אחד די ברור: מאגמה מותכת שמקורה עמוק יותר, מחוממת מתחת לקרום כדור הארץ במקום קרוב יותר לליבה שלו, צפויה יותר להתחמם ולהתפרץ בזרימה מהירה יותר, אם תינתן לה ההזדמנות.
"אם מאגמה עולה ישירות מהמעטפת או ממאגר עמוק, היא צפויה לחוות התחממות על משמעותית מיד לפני ההתפרצות", כתבו החוקרים. "[Even] שינויים צנועים בתנאי אחסון מאגמה… יכולים להוביל לשינויים מהותיים."