科学家发现火山爆发背后隐藏的触发因素

科学家发现,上升岩浆内部的剪切力可以在压力下降发生之前很久就产生气泡。火山喷发的强度取决于岩浆中产生的气泡数量以及它们出现的时间。直到最近,科学家们还认为,大多数气泡主要是在上升的岩浆经历了 [...]

来源:SciTech日报
新研究表明,火山岩浆不仅可以在上升过程中压力下降时产生气泡,还可以通过“揉捏”熔岩的内部剪切力产生气泡。这些剪切驱动的气泡要么引发爆炸性加速,要么打开逃逸通道,平息原本剧烈的喷发。图片来源:Shutterstock

科学家发现,上升岩浆内部的剪切力可以在压力下降发生之前很久就产生气泡。

火山喷发的强度取决于岩浆中产生的气泡数量以及它们出现的时间。直到最近,科学家们还认为,大多数气泡主要是在上升的岩浆经历周围压力下降时形成的。

在更深的层面,较高的压力会使气体溶解,但一旦压力降低,这些气体就会分离并产生气泡。随着气泡数量的增加,岩浆的密度会降低,向上移动的速度会更快,这可能会导致岩浆破裂并爆发性喷发。

可以用一瓶香槟做一个简单的比较。当瓶子密封并处于压力下时,二氧化碳保持溶解在液体中。打开瓶子会降低压力,使气体形成气泡。这些气泡将液体推向瓶颈,并使其强力喷出。

然而,这种观点并不能说明全部情况——因为一些火山,包括美国华盛顿的圣海伦斯火山和智利的基扎普火山,即使岩浆中含有大量能够产生强大爆炸的气体,偶尔也会温和地释放熔岩。包括苏黎世联邦理工学院科学家在内的一个国际研究小组现在提供了一种新方法来理解这个长期存在的难题。

剪切作为新因子

科学

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DOI:10.1126/science.adw8543

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