Міжнародна група дослідників знайшла пояснення різній поведінці вулканів під час вивержень. Виявилося, що ключову роль відіграє прихована теплова історія магми ще до її виходу на поверхню.
Про це пише Interesting Engineering.
У центрі нового дослідження опинилася магма, зібрана після виверження вулкана Тахогайте на іспанському острові Ла-Пальма у 2021 році. Тодішнє виверження тривало 85 днів, знищило близько 3 тисяч будівель та змусило тисячі людей залишити свої домівки.
Вчені під керівництвом фахівців Манчестерського університету досліджували явище перегріву магми. Йдеться про процес, коли температура магми перевищує межу стабільності її кристалів.
Дослідження показало, що такий перегрів суттєво сповільнює утворення нових кристалів під час підйому магми до поверхні Землі. Саме це може пояснювати, чому вулкани зі схожими характеристиками поводяться зовсім по-різному під час виверження.
Для перевірки своєї гіпотези науковці відтворили вулканічні умови в лабораторії. Вулканічні породи піддавали високому тиску та температурі в спеціальному резервуарі, після чого за допомогою синхротронної рентгенівської мікротомографії спостерігали за процесами всередині магми в режимі реального часу.
Дослідники пояснюють, що під час звичайного охолодження магма використовує мікроскопічні кристалічні зародки, навколо яких починають формуватися нові кристали. Цей процес можна порівняти з пилом в атмосфері, який допомагає утворюватися краплям дощу.
Однак у перегрітій магмі такі зародки просто розчиняються. Через це процес кристалізації різко сповільнюється.
Як показали результати експериментів, неперегріта магма починає активно кристалізуватися вже приблизно через 20 хвилин. Водночас у перегрітій магмі ріст кристалів може затримуватися більш ніж на вісім годин.
Через це магма довше залишається рідкою та рухливою. Така структура впливає на швидкість її підйому до поверхні та на те, наскільки легко з неї виходять вулканічні гази.
Саме ці фактори, на думку вчених, визначають характер майбутнього виверження — чи буде воно вибуховим і руйнівним, чи обмежиться відносно спокійним витіканням лави.
Старша викладачка вулканології Манчестерського університету Маргеріта Полаччі зазначила, що теплова історія магми до початку виверження та особливості кристалізації можуть суттєво впливати на поведінку вулканів. За її словами, ці результати допоможуть точніше оцінювати потенційну вулканічну небезпеку.