Η κατάρρευση της καλντέρας αυξάνει το μέγεθος και τη διάρκεια των ηφαιστειακών εκρήξεων

Μια ροή λάβας από το ηφαίστειο Kilauea στη Χαβάη μπαίνει στον ωκεανό κοντά στο Isaac Hill Beach Park στις 5 Αυγούστου 2018. Η έκρηξη του ηφαιστείου το 2018 ήταν η μεγαλύτερη σε περισσότερα από 200 χρόνια. Πίστωση: USGS

Οι επιστήμονες ανακάλυψαν τα αίτια των ηφαιστειακών εκρήξεων μεγάλης κλίμακας και τις συνθήκες στις οποίες ήταν πιθανό να οδηγήσουν.


Το Kilauea στη Χαβάη είναι ένα από τα πιο ενεργά ηφαίστεια στον κόσμο. Λόγω αυτού και της σχετικά εύκολης πρόσβασης, είναι επίσης από τα πιο εξοπλισμένα με εξοπλισμό παρακολούθησης – τα όργανα που μετρούν και καταγράφουν τα πάντα, από σεισμούς και κίνηση εδάφους έως μέγεθος λάβας και πρόοδο.

Ωστόσο, η έκρηξη του Kilauea το 2018 ήταν ιδιαίτερα μαζική. Στην πραγματικότητα, αυτή ήταν η μεγαλύτερη έκρηξη ηφαιστείου σε περισσότερα από 200 χρόνια. Οι επιστήμονες στο εργαστήριο Jet Propulsion της NASA στη Νότια Καλιφόρνια χρησιμοποίησαν την αφθονία των δεδομένων που συγκεντρώθηκαν από αυτό το σπάνιο συμβάν για να ρίξουν φως στην αιτία εκρήξεων μεγάλης κλίμακας όπως αυτό και, ίσως το πιο σημαντικό, ποιοι μηχανισμοί τους προκάλεσαν.

«Τελικά, αυτό που προκάλεσε την έκρηξη να είναι πολύ μεγαλύτερη από το συνηθισμένο ήταν η κατάρρευση του ηφαιστείου Ένας ηφαιστειακός κρατήραςΕίπε ο Alberto Roman του Jet Propulsion Laboratory, επικεφαλής συγγραφέας της νέας μελέτης που δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο φύση. “Κατά τη διάρκεια της κατάρρευσης της καλντέρας, μια τεράστια μάζα βράχου κοντά στην κορυφή του ηφαιστείου γλιστρά προς τα κάτω στο κάτω μέρος του ηφαιστείου. Όταν γλιστρά, προσκολλάται στα οδοντωτά τείχη γύρω από αυτό και ολισθαίνει περαιτέρω, η μάζα του βράχου συμπιέζεται το μάγμα περισσότερο από ό, τι κανονικά θα αποβληθεί. “

Κατά τη διάρκεια μιας ηφαιστειακής έκρηξης, η επιφάνεια ενός ηφαιστείου παραμορφώνεται ή αλλάζει σε σχήμα. Οι ράβδους χρωμάτων στην κάτω δεξιά πλατεία κινούμενων σχεδίων δείχνουν αυτές τις αλλαγές από πριν έως τα μέσα της περιόδου κατά την έκρηξη του Kilauea του 2018. Όσο πιο κοντά είναι οι χρωματικές περιοχές μεταξύ τους, τόσο μεγαλύτερη είναι η παραμόρφωση σε αυτήν την περιοχή – όπως και οι γραμμές περιγράμματος σε έναν τοπογραφικό χάρτη δείχνοντας την ταχέως μεταβαλλόμενη ανύψωση Πίστωση: NASA / JPL-Caltech

Αλλά αυτό που πραγματικά ήθελε να μάθει η επιστημονική ομάδα ήταν αυτό που προκάλεσε την κατάρρευση της καλντέρας – και βρήκαν την απάντηση.

Ο πιθανός ένοχος; Οι αεραγωγοί – οι αεραγωγοί μέσω των οποίων ρέει η λάβα – βρίσκονται μακριά από την κορυφή του ηφαιστείου και σε ύψος πολύ χαμηλότερο από την κορυφή του ηφαιστείου.

“Μερικές φορές, ηφαίστεια ξεσπά στη κορυφή, αλλά ηφαιστειακή έκρηξη μπορεί επίσης να συμβεί όταν η λάβα διαπερνά τρύπες κάτω από το ηφαίστειο”, δήλωσε ο Paul Lundgren, ερευνητής στο Jet Propulsion Laboratory και συν-συγγραφέας της μελέτης. “Είναι πιθανό μια έκρηξη μέσω αυτών των κάτω αεραγωγών να οδηγήσει στην κατάρρευση της καλντέρας.”

Ο Lundgren συγκρίνει αυτόν τον τύπο καταπακτής με τη βρύση σε μια πτυσσόμενη κανάτα νερού που μπορεί να πάρετε σε ένα ταξίδι κάμπινγκ. Όταν η στάθμη του νερού πέφτει προς τη θέση της βρύσης, η ροή του νερού επιβραδύνεται ή σταματά. Παρομοίως, όσο περισσότερο ένα ηφαίστειο έχει εξαερισμό (ή «βρύση») κάτω από το ηφαίστειο, τόσο μεγαλύτερη είναι η λάβα πιθανότατα να ρέει πριν φτάσει στο σημείο διακοπής του.

Μια μεγάλη ποσότητα μάγματος μπορεί να αποβληθεί γρήγορα από τον θάλαμο (ή τους θαλάμους) κάτω από το ηφαίστειο μέσω αυτών των αεραγωγών, αφήνοντας τα βραχώδη δάπεδα και τους τοίχους της καλντέρας πάνω από τον θάλαμο χωρίς επαρκή υποστήριξη. Οι βράχοι μπορούν να καταρρεύσουν από την καλντέρα στον θάλαμο μάγματος.

Καθώς πέφτουν τα βράχια, συμπιέζουν τους θαλάμους μάγματος – για το Kilauea, η ερευνητική ομάδα εντόπισε δύο από αυτά – αυξάνοντας τη ροή του μάγματος στους απομακρυσμένους αεραγωγούς, επιπλέον του συνολικού όγκου της ηφαιστειακής έκρηξης. Η πίεση είναι σαν να πιέζετε μια κανάτα νερού για να βγείτε το τελευταίο λίγο νερό.

Αφού ανέπτυξαν το μοντέλο τους για αυτές τις διαδικασίες έκρηξης και κάνοντας χρήση των μυριάδων δεδομένων που διατίθενται από το Kilauea, συνέκριναν επίσης τις προβλέψεις του μοντέλου με παρατηρήσεις από παρόμοιες εκρήξεις που οφείλονται στην κατάρρευση της καλντέρας σε άλλα ηφαίστεια. Τα αποτελέσματα είναι συνεπή. Αν και το μοντέλο δεν προβλέπει πότε ηφαίστειο Θα εκραγεί, μπορεί να δώσει κριτική εικόνα για την πιθανή σοβαρότητα της έκρηξης μόλις ξεκινήσει.

«Αν δούμε έκρηξη σε χαμηλό αερισμό, αυτό είναι μια κόκκινη σημαία ή μια προειδοποίηση για πιθανή κατάρρευση της καλντέρας», δήλωσε ο Ρωμαίος. Παρομοίως, αν εντοπίσουμε σεισμούς σύμφωνα με την ολίσθηση της καλντέρας, γνωρίζουμε τώρα ότι η ηφαιστειακή έκρηξη πιθανότατα θα είναι πολύ μεγαλύτερη από το συνηθισμένο.


Οι πρώτες ενδείξεις ιξώδους μάγματος μπορούν να βοηθήσουν στην πρόβλεψη του τρόπου έκρηξης


περισσότερες πληροφορίες:
Alberto Roman et al. Δυναμική μεγάλων εκρήξεων που οφείλονται στην κατάρρευση της καλντέρας, φύση (2021). DOI: 10.1038 / s41586-021-03414-5

Εισαγωγή του
Εργαστήριο Jet Propulsion

το απόσπασμα: Η κατάρρευση της καλντέρας αυξάνει τον όγκο και τη διάρκεια των ηφαιστειακών εκρήξεων (2021, 10 Μαΐου), Ανακτήθηκε στις 10 Μαΐου 2021 από https://phys.org/news/2021-05-caldera-collapse-size-duration-volcanic.html

Αυτό το έγγραφο υπόκειται σε πνευματικά δικαιώματα. Ανεξάρτητα από οποιαδήποτε δίκαιη μεταχείριση για σκοπούς ιδιωτικής μελέτης ή έρευνας, κανένα μέρος δεν μπορεί να αναπαραχθεί χωρίς γραπτή άδεια. Το περιεχόμενο παρέχεται μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς.

READ  Η ιδέα της καταπληκτικής πόλης του Άρη πήρε το όνομά της από τη θεά της Κίνας

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *