Путешествие по вулканическому каналу

Количество и размер вулканического пепла, выбрасываемого в атмосферу при извержении, зависят не только от начального процесса фрагментации магмы, но и от последующего взаимодействия частиц в жерле вулкана. К такому выводу пришли исследователи из Технологического института Джорджии, чья работа опубликована в Nature Geoscience.

Их работа указывает на более динамичный процесс, где конечный размер частиц определяется их начальным размером, глубиной источника, а главное — столкновениями, которые они претерпевают, двигаясь к поверхности. Именно это создает разницу между кусками пемзы размером с ладонь, падающими на землю, и плотными шлейфами мелкого пепла, способными парализовать авиасообщение. Это важно для оценки рисков, поскольку пепловые облака могут наносить многомиллиардный экономический ущерб.

«Чем дольше эти частицы находятся в канале, тем чаще они сталкиваются друг с другом, — поясняет руководитель исследования, доцент Джозеф Дуфек. — Эти высокоэнергетические столкновения разбивают вулканические частицы на фрагменты. Поэтому более глубокая фрагментация производит мелкие частицы». Команда использовала лабораторные эксперименты с «пемзовой пушкой» и численное моделирование, установив, что частицы должны сталкиваться со скоростью не менее 30 метров в секунду, чтобы разбиться.