Аномальный перегрев магмы меняет силу извержения вулкана — вязкость лавы зависит от кристаллов

Степень разрушительности вулканического извержения напрямую зависит от температурной предыстории магмы до ее выхода на поверхность. К такому выводу пришла международная группа вулканологов под руководством Манчестерского университета. Результаты лабораторного моделирования и рентгеноскопии опубликованы в журнале Nature Communications.

Ранее считалось, что характер извержения определяется исключительно химическим составом магмы и давлением газов. Однако анализ образцов с испанского вулкана Тахогаите (остров Пальма, извержение 2021 года) выявил принципиально новый механизм. Исследователи сфокусировались на эффекте «супернагрева» — состоянии, при котором температура магмы в недрах превышает порог стабильности кристаллов.

Сверхвысокие температуры растворяют микроскопические кристаллические «зародыши», из которых обычно формируются новые структуры. В лаборатории Diamond Light Source ученые воссоздали подземные условия с помощью рентгеновского прозрачного сосуда высокого давления. Эксперимент показал радикальную разницу. Обычная магма начинала кристаллизоваться уже через 20 минут. Магма, подвергшаяся супернагреву, оставалась свободной от кристаллов более восьми часов.

Этот временной зазор кардинально меняет физику извержения. Магма без кристаллов обладает низкой вязкостью. Она стремительно поднимается по жерлу, не давая вулканическим газам постепенно выйти наружу, что провоцирует агрессивные лавовые фонтаны и взрывы. Напротив, быстро кристаллизующаяся масса становится вязкой, замедляет подъем и позволяет газам спокойно испаряться, в результате чего лава медленно вытекает на поверхность. Авторы работы указывают, что учет температурной истории расплавов потребует пересмотра текущих систем прогнозирования вулканической опасности.

Источник: EurekAlert!