마침내 그것을 설명하는 새로운 이론

일부 화산 다른 사람들은 마그마를 격렬하게 배출하는 반면, 이 과정에서는 다량의 가스가 포함되어 있음에도 불구하고 치명적인 폭발로 변하지 않고 마그마를 배출합니다. 차이점은 어느 방향으로 가느냐에 따라 다릅니다 마그마가 도관 내부에서 더 빨리 움직일수록 가스가 더 빨리 방출됩니다. 표면에 도달하기 전에.

마그마가 내부로 흘러 들어가므로 가스가 덜 빠져나가므로 산이 더욱 안정됩니다. 이러한 내부 균형은 왜 한 번의 분출이 단순한 용암 흐름으로 변하는 반면, 비슷한 구조를 가진 또 다른 분출은 주변의 모든 것을 파괴합니다.

가스가 방출되는 방식의 차이가 화산의 본질을 설명합니다

저널에 발표된 연구 과학 이 대비를 지배하는 물리적 메커니즘이 확인되었습니다. 국제팀이 이끄는 국제팀에 따르면 올리비에 바흐만취리히연방공과대학(ETH Zurich)에서는 전단력 화산 분출구 내부에서는 서로 다른 마그마 층이 서로 다른 속도로 움직일 때 내부 마찰이 발생합니다. 기포의 조기 형성 마그마가 폭발 수준에 도달하기 전에 감압합니다.

Bachmann은 “일부 점성 마그마가 가스 함량이 높음에도 불구하고 분출하지 않고 원활하게 흐르는 이유를 설명할 수 있습니다.”라고 말했습니다. 이번 발견은 수십 년 동안 현대 화산학을 혼란스럽게 만들었던 현상에 대한 빛을 밝혀줍니다.

연구원들은 용암의 행동을 모방한 이산화탄소로 포화된 점성 유체를 사용하여 실험실에서 이 과정을 시연했습니다. 그것이 움직이게 되었을 때 그들은 관찰했다. 전단 응력은 압력 완화 없이 기포를 생성합니다.. “전단력으로 인한 마그마의 이동은 압력 감소 없이도 가스 거품을 형성하기에 충분합니다.”라고 Bachmann은 설명했습니다.

마찰이 가장 큰 재료의 가장자리 거품이 연쇄로 나왔어요그리고 초기 가스 농도가 공정의 용이성을 결정했습니다. 연구진은 “마그마에 가스가 많을수록 기포가 나타나고 성장하는 데 필요한 전단 응력이 낮아진다”고 덧붙였다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 이를 확인했습니다. 이 현상은 실제 화산에서도 반복됩니다.특히 점성 마그마가 도관 벽에 강하게 마찰하는 곳에서는 더욱 그렇습니다.

꿀과의 비교는 가스 채널이 어떻게 형성되는지 이해하는 데 도움이 됩니다.

이 메커니즘의 작용은 꿀과 같은 걸쭉한 액체를 그릇에서 저을 때 일어나는 현상과 비교할 수 있습니다. 중앙은 더 자유롭게 흐르는 반면 가장자리는 속도가 느려지고 마찰이 발생합니다. 화산 내부에서 마그마는 비슷한 방식으로 작용합니다. 중앙 부분을 빠르게 이동하며 벽 근처에서 멈춥니다.이로 인해 전단이 발생하는 속도 차이가 발생합니다.

이러한 내부 마찰은 깊은 가스의 핵형성을 선호하는 추가 에너지원으로 작용합니다. 그만큼 기포는 합쳐져 가스가 점차 상승하고 빠져나가는 채널을 형성합니다.이렇게 하면 폭력적인 에너지 방출 위험이 줄어듭니다.

발견은 화산 위험 평가에 대한 중요한 의미. 기존 모델은 전적으로 마그마 상승 중 압력 손실에만 초점을 맞추었는데, 이는 가스가 많은 마그마가 있는 일부 화산이 조용한 분출을 일으키는 이유를 설명하지 못하는 접근 방식입니다.

새로운 증거로 연구자들은 전단력의 영향을 포함하는 것이 좋습니다. 위험 계산에서. Bachmann은 “화산의 위험을 더 잘 예측하기 위해”라고 말했습니다. 모델을 업데이트해야 합니다 덕트에 전단력을 포함합니다. 이러한 개선을 통해 비슷한 특성을 가진 산이 왜 그렇게 다르게 행동할 수 있는지 이해할 수 있습니다. 화산이 조용히 에너지를 방출하는 시기와 격렬하게 폭발할 시기를 예측하기 위한 더욱 신뢰할 수 있는 도구.