Трение нагревает магму и вызывает её обезвоживание

Новое исследование международной команды учёных, включая группу вулканологов из Мюнхена под руководством Дональда Дингвелла, показало, что трение при подъёме магмы может вызывать дегазацию водяного пара, способствуя обезвоживанию расплава и снижению давления в системе. Эти выводы, опубликованные в журнале Nature, противоречат традиционным представлениям.

На примере вулкана Сантьягито в Гватемале учёные установили, что постоянная активность вулкана, выражающаяся в регулярных выбросах пепла из кольцевых трещин, обусловлена именно фрикционным нагревом. Пепел, образующийся при быстром (за одну секунду) подъёме и опускании купола на метр, имеет неоднородную, пористую структуру, аналогичную той, что наблюдается в лабораторных экспериментах с быстрым нагревом магмы трением.

Исследователи пришли к выводу, что значительное количество тепла генерируется при продавливании магмы через трещины в лавовом куполе, что может повышать локальную температуру на сотни градусов Цельсия. Это тепло, а не только снижение давления, становится ключевым фактором, определяющим точку начала дегазации водяного пара и вспенивания магмы. Вспенивание увеличивает плавучесть магмы, но также делает её менее стабильной и склонной к фрагментации, что эффективно снимает напряжение в системе. Это объясняет, почему извержения Сантьягито в последнее время не приводят к крупным взрывам, поддерживая вулкан в активном, но стабильном состоянии.