Масштаб извержений вулканов, по-видимому, зависит от первых 10 секунд роста пузырьков в магме

Международная исследовательская группа под руководством профессора Дона Р. Бейкера из Университета Макгилла установила, что разница между небольшим и крупным извержением может определяться первыми 10 секундами роста газовых пузырьков в расплавленной породе. Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature Communications, указывают на необходимость разработки систем мониторинга, способных измерять быстрые изменения потока и состава газа в эти решающие моменты.

Извержения приводятся в действие быстрым расширением пузырьков, образующихся из воды и других летучих веществ в поднимающейся магме. Учёные провели эксперименты в синхротронном центре Swiss Light Source, используя лазерный нагрев и трёхмерную рентгеновскую микротомографию (CAT-сканирование) для наблюдения за ростом пузырьков в реальном времени. Они обнаружили, что в первые 15 секунд тысячи мелких пузырьков на кубический сантиметр быстро сливаются в пену более крупных пузырьков, прочность которой резко падает, а скорость потери газа растёт.

Это означает, что даже магма с малым содержанием воды может привести к крупному извержению, если скорость роста пузырьков опережает скорость оттока газа. В большинстве случаев газ успевает выйти, что приводит к небольшим извержениям. «Будущая работа должна быть сосредоточена на первых нескольких секундах роста пузырьков и влиянии кристаллов на этот процесс», — отметил профессор Бейкер. Исследование представляет собой важный шаг к прогнозированию типа извержений в различных вулканических регионах мира.