Взрывные извержения могут запускаться нанокристаллами — Naked Science
4 минуты
Сергей Васильев

Взрывные извержения могут запускаться нанокристаллами

5.8

Крошечные наноразмерные кристаллы, накапливаясь в расплавленной магме вулкана, затрудняют высвобождение из нее газов, приводя к росту давления — вплоть до разрушительного взрывного извержения.

Извержение вулкана Этна
Извержение вулкана Этна / ©Tom Pfeiffer, VolcanoDiscovery

«Что именно вызывает взрывные извержения у прежде довольно спокойных вулканов, всегда оставалось одной из загадок геологии», — говорит Данило Ди Генова (Danilo Di Genova) из Баварского института экспериментальной геохимиии. Классический сценарий подразумевает, что часть магмы на поверхности должна остыть и кристаллизоваться. Когда ее количество превысит некоторый критический объем (30 процентов), этот слой начинает запирать поднимающиеся с глубины газы. Газы накапливаются, и давление в вулкане увеличивается — пока не разрядится бурным извержением.

Однако Ди Генова и его коллеги предложили другой сценарий, не требующий масштабного застывания магмы. В этом случае первым звеном в цепочке событий, ведущих к превращению мирного вулкана в агрессивный, выступают крошечные, невидимые невооруженным глазом кристаллы. «Нанолиты» размерами в десятки тысяч раз меньше диаметра человеческого волоса могут выпадать и накапливаться в магме, повышая ее вязкость. Такой расплав затрудняет высвобождение газов, приводя к росту давления — вплоть до критической величины. Подобный механизм ученые описали в новой статье, опубликованной в журнале Science Advances.

24-нанометровый железистый кристалл в образце магмы вулкана Этна / ©Nobuyoshi Miyajima

Авторы изучили нанолиты в образцах застывшей лавы и пепла активных вулканов с помощью спектроскопии и электронной микроскопии, а также продемонстрировали их влияние на вязкость расплава. Эксперименты показали, что добавление всего нескольких объемных процентов таких нанокристаллов из кремния, алюминия и железа в жидкую, с низким содержанием силикатов магму действительно делало ее менее текучей и позволяло накапливать больше газов.

В настоящем вулкане слой вязкой лавы должен быть слабопроницаемым для газовых потоков и способен играть роль «крышки», под которой накапливается давление, пока не сможет «сорвать» ее разрушительным взрывом. «Постоянный дым, поднимающийся над конусом вулкана, не стоит обязательно воспринимать как признак скорого опасного извержения, — добавляет Ди Генова. — Однако неожиданное спокойствие и миролюбие вулкана может оказаться обманчивым».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 13:59
4 минуты
Денис Гордеев

Ученые пришли к выводу, что искусственные подсластители не могут быть здоровой заменой сладким напиткам.

Позавчера, 15:09
8 минут
Василий Парфенов

Пусть романтика мирного атома с середины 1960-х поутихла, к идее использования ядерных реакторов в «гражданских» целях все равно возвращаются регулярно. Новый ядерный ракетный двигатель (ЯРД) позволит доставить человека на Марс гораздо быстрее, чем это возможно сейчас.

11 часов назад
8 минут
Мария Азарова

Исследование показало, что загрязнение воздуха — важный сопутствующий фактор, повышающий риск смерти от коронавирусного заболевания. Вероятно, мелкие твердые частицы влияют на активность рецепторов ACE2 на поверхности клеток легких, которые SARS-CoV-2 использует для проникновения в клетки.

Позавчера, 12:18
4 минуты
Денис Гордеев

Временные промежутки между посещениями дантиста могут составлять от трех месяцев до двух лет, в зависимости от индивидуальных факторов.

Вчера, 13:59
4 минуты
Денис Гордеев

Ученые пришли к выводу, что искусственные подсластители не могут быть здоровой заменой сладким напиткам.

Позавчера, 15:09
8 минут
Василий Парфенов

Пусть романтика мирного атома с середины 1960-х поутихла, к идее использования ядерных реакторов в «гражданских» целях все равно возвращаются регулярно. Новый ядерный ракетный двигатель (ЯРД) позволит доставить человека на Марс гораздо быстрее, чем это возможно сейчас.

28 сентября
29 минут
Александр Березин

Сентябрь 2020 года принес в Закавказье войну — столкновение Азербайджана и Нагорного Карабаха получило большой размах, общее число жертв, судя по всему, уже перевалило за сотню, а Ереван и Баку объявили мобилизацию (в Азербайджане — частичную). Объективного смысла в войне для самих участников нет. Баку не победит, но и Армения от конфликта ничего не выиграет. Пользу конфликт, однако, объективно принесет Турции, а также тем, кто поставляет в Азербайджан оружие. Возникает вопрос: почему война оказалась возможна, несмотря на дружественную позицию России к Армении, и зачем на нее пошли в Баку? И есть ли у Еревана разумный выход из назревающей бойни?

20 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

16 октября
6 минут
Денис Гордеев

Люди со второй и четвертой группами крови с большей вероятностью переболеют Covid-19 в тяжелой форме.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: