Ученые исследуют триггеры взрывных вулканических извержений в лабораторном моделировании

Ученые из Манчестерского университета смоделировали рост пузырей в вулканической магме с помощью новой автоклавной установки, воспроизводящей процесс извержения в лабораторных условиях. Впервые в реальном времени удалось зафиксировать кинетику вскипания (везикуляции) в базальтовых магмах. Исследование, опубликованное 16 августа в Science Advances, проливает новый свет на одно из самых удивительных природных явлений.

Стиль извержения зависит от того, как выделяется газ, растворенный в магме. Чем сильнее связь между газом и расплавом при подъеме, тем более взрывной будет реакция. В этом исследовании ученые смогли наблюдать и количественно оценить рост и слияние пузырей в магме в реальном времени по мере её приближения к поверхности. Эксперименты проводились в прочном автоклаве, а для наблюдений использовалось рентгеновское излучение (синхротронная линия I12-JEEP в Diamond Light Source).

«Экспериментальные результаты, полученные в этом исследовании, дают лучшее понимание связи и разделения магмы и летучих веществ во время подъема по каналу, — прокомментировала ведущий автор исследования, доктор Барбара Бонеки. — Это исследование дает представление о процессах, ведущих к смене стиля извержения, и, в конечном счете, имеет фундаментальное значение для оценки опасности и снижения рисков в районах активного базальтового вулканизма». Ученые контролируемо изменяли давление в камере, наблюдая, как разрушаются стенки растущих пузырей при слиянии на разных давлениях и температурах, соответствующих глубинам от 10 км в магматической системе до канала под вулканом.