Вулканът Фаградалсфял в Исландия изригва зрелищно през 2021 г., създавайки ослепително и страховито представление от лава. Но лавата не се излива спокойно от вулкана. Тя ритмично блика и изригва, създавайки поразителни "фонтани от лава". Сега ново проучване хвърля светлина върху механизмите зад това изригване на лава, показвайки как точно може да се образува това зрелищно явление, когато газ и магма взаимодействат в плитките проходи под вулкан.
Изпомпване на лава
Фонтаните от лава не са само визуално хипнотизиращи, те са и важни за разбирането на вулканичното поведение. Обикновено се простират от няколко десетки метра до над километър, тези фонтани се различават от експлозивните и ефузивни изригвания. Във Фаградалсфял е наблюдаван уникален модел: кратки, интензивни епизоди на фонтаниране, последвани от също толкова кратки периоди на покой. Този ритмичен модел, продължаващ повече от шест седмици, е предоставил рядка възможност за анализ на основните процеси с безпрецедентни подробности.
Екип от вулканолози провежда подробни спектроскопски измервания на вулканичните газове по време на тези епизоди на фонтаниране. Те използват специален метод, наречен инфрачервена спектроскопия с отворен път на Фурие трансформация (OP-FTIR - Open-path Fourier Transform Infrared). Този подход е много подходящ за бързи наблюдения на големи площи (от квадратни метри до квадратни километри).
"Изключителните условия на 5 май 2021 г. позволиха спектроскопско измерване на отделяните газове от близко разстояние (~300 м) с висока времева резолюция (на всеки ~2 секунди) по време на 16 цикъла на фонтан-покой", пишат изследователите в статията.
На база анализа на химичния състав на газовете, отделяни от фонтана от лава, изследователският екип твърди, че фонтаните лава са резултат от цикли на налягането в плитка, изпълнена с магма кухина. С издигането на магмата, нарастващото съдържание на газ е довело до образуването на слой пяна на покрива на кухината. Срутването на този слой и последвалото издигане и разширяване на газовите мехурчета са създали динамичното свръхналягане, задвижващо фонтаните.
Казано по-просто, вулканът може би е действал малко като естествена помпа за налягане. Газ се е натрупал близо до повърхността, налягането се е повишило и след това системата е освободила това налягане при изригването на лавата. След това процесът се е рестартирал и е започнал отново. Това помага да се обясни защо изригването е пулсирало толкова редовно, вместо просто да излива лава с постоянна скорост.
Диаграма на вулканично изригване, показваща издигането на магмата и химичните промени в газовите емисии. Скица на цикъла на фонтаниране на лава във Фаградалсфял. Кредит: Scott et al. (2023)
Тази работа оспорва традиционните модели за фонтанирането на лава, които често наблягат на ролята на бързото издигане на магмата и динамиката на потока газ-магма. Проучването във Фаградалсфял сочи към по-сложно взаимодействие на фактори, включително дегазиране на магмата на малки дълбочини и натрупване и освобождаване на налягане в кухини близо до повърхността.
Самият Фаградалсфял е подледников планински масив, оформен от изригвания под ледената покривка от ледниковия период. Но изригването през 2021 г. не е било изригване през лед. Това е било базалтово пукнатинно изригване в нововъзникнал вулканичен регион. Констатациите от Фаградалсфял имат широки последици за нашето познание за вулканичното поведение, особено при базалтови изригвания. Те подчертават значението на процесите близо до повърхността и ролята на газовата динамика при оформянето на начините на изригвания.
Новата активност в Рейкянес повишава важността на това изследване. Исландската метеорологична служба съобщава, че настоящото реактивиране на полуострова е започнало през декември 2019 г., след дълъг период на затишие. Фаградалсфял първи привлича вниманието с изригването си, но от края на 2023 г. най-разрушителната активност е била близо до Сварценги и кратерната редица Сундхнукур, където изригвания и интрузии многократно са заплашвали Гриндавик и близката инфраструктура. Към юли 2026 г. магмата все още се е натрупвала под Сварценги и служители предупреждават, че е възможно друго интрузия или изригване, което ще има потенциално кратко време за предупреждение.
Това проучване не само разкрива загадката зад уникалното поведение на вулкана Фаградалсфял, но и поставя основите за по-нататъшни изследвания в дълбините на вулканичните явления. Продължаващото изучаване на подобни динамични природни процеси е от решаващо значение за разширяване на познанията ни за геологията на Земята и подобряване на способността ни да прогнозираме и смекчаваме последиците от вулканичните изригвания.
Това е практическият извод. Фонтаните от лава може да изглеждат като природно шоу, но те са и сигнали от земята. Във Фаградалсфял тези сигнали разкриват плитка система, която се пълни, разпенва, срутва и отново се пълни циклично. В регион, където вулканичните вълнения все още продължават, е важно да се научим да разчитаме тези сигнали.
Справка: Scott, S., Pfeffer, M., Oppenheimer, C. et al. Near-surface magma flow instability drives cyclic lava fountaining at Fagradalsfjall, Iceland. Nat Commun 14, 6810 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-42569-9
Източник: Scientists unveil the secrets of Iceland's spectacular lava fountains that pulse like a heartbeat, ZME Science
Още по темата
Земята
Магменият поток в Исландия изтича с най-високата скорост, регистрирана някога (видео)
Земята
В Исландия се очакват още вулканични изригвания без предупреждение (видео)
Земята
160 земетресения са регистрирани около най-големия вулкан в Исландия през изминалата седмица
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
dolivo
Ще спре ли смъртта на момиче китайския възход в генното редактиране
dolivo
Колко бързо става квантовото вплитане? Учени го изследват в атосекунден мащаб
Bai Tanas
Защо бамята е толкова слузеста?
БотоксПутю
В скална формация на Марс е открит органичен въглерод