[ad_1]

آتشفشان ها ، که تصور می شود به ندرت پرورش می یابند و جریان های مداومی از گدازه را آزاد می کنند ، گاهی اوقات می توانند بدون هشدار به صورت انفجاری فوران کنند – همانطور که کوه Tarauera در نیوزیلند در ژوئن 1886 رخ داد ، باعث خسارات و تلفات گسترده ای شد. دنیلو دی جنوا ، دانشمند زمین از دانشگاه بایرویت آلمان ، گفت: زمین شناسان مدت ها است که چرا آتشفشان ها این انتقال ناگهانی و خطرناک را انجام می دهند.

دی جنوا و همکارانش پیشنهاد می دهند پیشرفت علمی که چنین سوئیچ فاجعه ای می تواند با دانه های بلوری به نام نانومیت شروع شود ، که می تواند در ماگما در حال افزایش تشکیل شود و فقط در حدود 100/1 اندازه باکتری متوسط ​​است. محققان می گویند این دانه ها با جلوگیری از خروج گازهای آتشفشانی از سنگ مذاب باعث چسبندگی بیشتر ماگما می شوند. این باعث ایجاد فشار می شود و صحنه ای از یک انفجار نیرومند ایجاد می شود.

دانشمندان با استفاده از میکروسکوپ الکترونی و ابزارهای تصویربرداری طیفی ، نانولیت های خاکستر آتشفشان های فعال از جمله کوه اتنا در ایتالیا و تامبورا در اندونزی را پیدا کردند.

این تیم سپس نحوه تشکیل نانومیت ها را در نوع نسبتاً سیال ماگما بررسی کرد که با سرد شدن بازالت می شود. چنین ماگمایی با ویسکوزیته کم معمولاً باعث می شود که گازها به راحتی فرار کنند و در نتیجه جریان صاف گدازه ایجاد شود. محققان با ذوب بازالت و سپس خنک سازی سریع آن ، نانولیت ها را در آزمایشگاه تولید کردند. فرآیند خنک کننده بسیار مهم است: هنگام فوران ، ماگما با بالا آمدن به بالای دریچه ، گرما را از دست می دهد. دی ژنووا توضیح می دهد ، این مطالعه نشان داد که نانومیت ها تنها در صورت دقیق بودن میزان اتلاف گرما تشکیل می شوند.

دی جنوا می گوید: “ماگما یک سیستم چند جزئی است که عمدتا از سیلیکون و اکسیژن ساخته شده است.” “این عنصر عناصر دیگری مانند آلومینیوم ، کلسیم و آهن دارد که به نظر می رسد عنصر دوم مهمترین عنصر در تشکیل نانولیت ها باشد.” وی افزود: بیشتر نانولیت ها بلورهای اکسید آهن هستند که از آنها اثری از آلومینیوم است. و از آنجا که آهن در همه ماگما ها یافت می شود ، چنین بلورهایی می توانند در انواع مختلف ماگما ایجاد شوند.

محققان سپس ماگمای مصنوعی ایجاد کردند تا نشان دهند که نانومیتها باعث افزایش ویسکوزیته می شوند. آنها از روغن سیلیسیم استفاده کردند (که در دمای اتاق به اندازه ماگما بازالت چسبناک است) ، کره های شیشه ای را به تقلید از شکل و اندازه نانولیت ها اضافه می کنند. تیم تحقیق دریافت که حتی در غلظت های نسبتاً کم ، نانوذرات تمایل به چسبیدن به هم دارند و جریان آزاد مایع را مختل می کنند. در یک آتشفشان واقعی ، این افزایش ناگهانی ویسکوزیته ماگما حباب های گاز فرار را به دام می اندازد. سرانجام ، فشار کافی ایجاد می شود تا لکه های ماگما را به یک باره و نه در یک جریان ثابت خارج کنید – که باعث انفجار می شود.

“اینات لو” ، زمین شناس دانشگاه کلمبیا ، که در این مطالعه جدید نقش نداشت ، گفت: “این یک مطالعه هیجان انگیز است که با سوالی که ما مدت طولانی داشتیم سروکار دارد.” “درک اینکه چگونه می توان این اطلاعات را در مدل های آتشفشانی آینده قرار داد ، مهم و چالش برانگیز خواهد بود.”

[ad_2]

منبع: khabar-dirooz.ir