Νέα εικόνα για το πώς το μάγμα τροφοδοτεί τις ηφαιστειακές εκρήξεις

Μια ομάδα επιστημόνων, με επικεφαλής τους ερευνητές του Πανεπιστημίου του Μπρίστολ και του Πανεπιστημίου του Cambridge, έχουν αναπτύξει ένα νέο μοντέλο που προσομοιώνει τη ροή του μάγματος κατά τη διάρκεια των ηφαιστειακών εκρήξεων. Το μοντέλο, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature, παρέχει νέα εικόνα για τις πολύπλοκες φυσικές διαδικασίες που ελέγχουν τη συχνότητα και το μέγεθος των ηφαιστειακών εκρήξεων.

Το μοντέλο, το οποίο ονομάζεται "μοντέλο ροής πολλαπλών φάσεων", αντιμετωπίζει το μάγμα ως μείγμα δύο υγρών - ένα υγρό και ένα αέρια. Αυτό είναι σημαντικό επειδή το μάγμα δεν είναι απλώς ένα τετηγμένο βράχο, αλλά περιέχει επίσης μια σημαντική ποσότητα αερίου. Η παρουσία αερίου μπορεί να επηρεάσει δραματικά τις ιδιότητες ροής του μάγματος, καθιστώντας το πιο εκρηκτικό.

Το μοντέλο αναπτύχθηκε για να αντιμετωπίσει τους περιορισμούς των προηγούμενων μοντέλων, τα οποία ανέλαβαν το μάγμα να είναι ένα υγρό ενός φάσης. Αυτά τα μοντέλα δεν μπορούσαν να προσομοιώσουν με ακρίβεια την εκρηκτική συμπεριφορά του μάγματος κατά τη διάρκεια των εκρήξεων.

Για να επικυρώσει το μοντέλο τους, οι επιστήμονες το χρησιμοποίησαν για να προσομοιώσουν την έκρηξη του 1980 του Mount St. Helens στην πολιτεία της Ουάσινγκτον. Τα αποτελέσματα προσομοίωσης ήταν σε άριστη συμφωνία με παρατηρήσεις από την έκρηξη.

Το νέο μοντέλο παρέχει καλύτερη κατανόηση των διαδικασιών που ελέγχουν τις ηφαιστειακές εκρήξεις. Αυτό θα βοηθήσει τους επιστήμονες να αξιολογήσουν τους κινδύνους που θέτουν τα ηφαίστεια και να αναπτύξουν πιο αποτελεσματικές στρατηγικές για τον μετριασμό των κινδύνων που σχετίζονται με τις ηφαιστειακές εκρήξεις.

Εδώ είναι μερικά από τα βασικά ευρήματα από τη μελέτη:

- Η ροή του μάγματος κατά τη διάρκεια των ηφαιστειακών εκρήξεων ελέγχεται από τον ανταγωνισμό μεταξύ της πίεσης του αερίου στο μάγμα και της αντίστασης των πετρωμάτων που περιβάλλουν το θάλαμο μάγματος.

- Όταν η πίεση του αερίου υπερβαίνει την αντίσταση των πετρωμάτων, το μάγμα θα εκραγεί.

- Η ποσότητα αερίου στο μάγμα, η θερμοκρασία του μάγματος και οι ιδιότητες των γύρω βράχων επηρεάζουν όλα το στυλ και το μέγεθος της έκρηξης.

- Το νέο μοντέλο μπορεί να προσομοιώσει με ακρίβεια την εκρηκτική συμπεριφορά του μάγματος κατά τη διάρκεια των εκρήξεων. Αυτό θα βοηθήσει τους επιστήμονες να αξιολογήσουν τους κινδύνους που θέτουν τα ηφαίστεια και να αναπτύξουν πιο αποτελεσματικές στρατηγικές για τον μετριασμό των κινδύνων που σχετίζονται με τις ηφαιστειακές εκρήξεις.