การก่อตัวของผลึกขนาดนาโนเมตรสามารถเปลี่ยนแปลงความหนืดของหินหนืดได้ชั่วคราวและนำไปสู่การปะทุของภูเขาไฟอย่างรุนแรง นั่นคือข้อสรุปของนักธรณีฟิสิกส์ในสหราชอาณาจักร เยอรมนี และฝรั่งเศส ที่กล่าวว่างานวิจัยของพวกเขาช่วยอธิบายว่าภูเขาไฟที่สงบและคาดเดาไม่ได้อาจระเบิดโดยไม่คาดคิดได้อย่างไร การระเบิดของภูเขาไฟมีสองประเภท: การระเบิดและการปะทุ ในอดีต
หินหลอมเหลว
ที่มีความหนืดและมีปริมาณซิลิกาสูงมีแนวโน้มที่จะดักจับก๊าซภูเขาไฟได้ง่ายกว่า สิ่งนี้จะเพิ่มแรงกดดันต่อคอลัมน์หินหนืดจนสามารถนำไปสู่การระเบิดได้ในที่สุด แมกมาบะซอลต์มีปริมาณซิลิกาต่ำและมีแนวโน้มที่จะไหลออกมามากกว่า ซึ่งโดยปกติแล้วจะทำให้ก๊าซสามารถหลบหนีได้อย่างนุ่มนวล
ซึ่งนำไปสู่การปะทุที่พรั่งพรูออกมาเป็นลาวาโดมและไหลแบบที่เห็นในฮาวาย อย่างไรก็ตาม ความแตกต่างนี้ยังไม่ชัดเจนนัก และบางครั้งหินบะซอลต์อาจทำให้เกิดเหตุการณ์ระเบิดได้โดยไม่คาดคิด เหตุการณ์นี้เกิดขึ้นที่ภูเขา ของนิวซีแลนด์ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2429
ซึ่งทำลายการตั้งถิ่นฐานของชาวเมารี 10 แห่งและคร่าชีวิตผู้คนไปประมาณ 120 คน การกระจายตัวของระเบิดคำอธิบายทั่วไปสำหรับการระเบิดที่ไม่คาดคิดนี้คือการเติบโตของหินหลอมเหลวของไมโครไลต์ ซึ่งเป็นผลึกขนาดเล็กตั้งแต่ขนาด 1–100 ไมครอน ในปริมาณที่เพียงพอ สิ่งเหล่านี้สามารถปิดกั้น
การไหลของหินหนืด นำไปสู่การแตกกระจายของระเบิดได้ สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อการไหลของหินหนืดเปลี่ยนจากการเป็นของเหลวอย่างต่อเนื่องที่มีก๊าซและผลึกไปสู่การไหลแบบปั่นป่วนซึ่งควบคุมโดยก๊าซที่มีเศษหินหลอมเหลว อย่างไรก็ตาม ทฤษฎีนี้มีปัญหาอย่างหนึ่ง นั่นคือการระเบิดที่ไม่คาดคิดหลายครั้ง
(รวมถึงภูเขาแทมโบราในอินโดนีเซียในปี 1815 ซึ่งเป็นการปะทุที่ทรงพลังที่สุดในประวัติศาสตร์ของมนุษย์) เกิดขึ้นแม้ว่าความเข้มข้นของไมโครไลต์จะดูเหมือนไม่สูงพอประมาณ 30% ปริมาณรวม.ในการศึกษาใหม่นักภูเขาไฟวิทยา แห่งมหาวิทยาลัยบริสตอลและเพื่อนร่วมงานได้พิจารณา
ผลกระทบ
ของนาโนไลท์ ซึ่งเป็นผลึกขนาดเล็กที่เป็นสารตั้งต้นของไมโครไลท์ การใช้กล้องจุลทรรศน์ส่องผ่านอิเล็กตรอนแบบส่องกราดและรามานสเปกโทรสโกปี ทีมงานเปิดเผยการมีอยู่ของนาโนไลต์ที่ไม่ปรากฏชื่อก่อนหน้านี้ (ขนาด 20-50 นาโนเมตร) ในตัวอย่างเถ้าจากการปะทุที่มีความหนืดต่ำ 3 ครั้ง
ได้แก่ ภูเขาเอตนาของอิตาลี (122 ปีก่อนคริสตกาล); ภูเขาไฟ (ประมาณ 37,000 ปีก่อน); และภูเขาแทมโบราระบายความร้อนอย่างรวดเร็วจากนั้น ทีมงานได้สร้างนาโนไลต์ของตนเองขึ้นในห้องแล็บโดยการหลอมแล้วทำให้ตัวอย่างหินภูเขาไฟเย็นลง เอ็กซ์เรย์สเปกโทรสโกปีที่ใช้ซินโครตรอนเผยให้เห็นว่า
นาโนไลท์เติบโตได้อย่างไรภายใต้ระบบทำความเย็นอย่างรวดเร็วที่ประมาณ 10–20 องศาต่อวินาที การเย็นตัวลงนี้เป็นเรื่องปกติของหินหนืดที่ไหลขึ้นอย่างรวดเร็วด้วยความเร็วเมตรต่อวินาที การทดลองเพิ่มเติมกับแมกมาสังเคราะห์ควบคู่ไปกับการสร้างแบบจำลอง เสนอว่าผลที่ตามมาของสิ่งที่เรียกว่า
การระบายความร้อนต่ำ (โดยที่แมกมาไม่สามารถแข็งตัวได้เนื่องจากปริมาณน้ำที่ละลาย ตกผลึกอย่างรวดเร็วเมื่อมันสลายตัว) ทำให้เกิดสถานการณ์ในอุดมคติสำหรับการเจริญเติบโตของนาโนไลต์ นอกจากนี้ ทีมงานยังพบว่าแม้ในระดับนาโนไลท์ที่มีความเข้มข้นต่ำเพียง 5% โดยปริมาตร
ระยะห่าง
ระหว่างนาโนไลท์แต่ละอันก็อาจมีขนาดเล็กมากได้ “เป็นที่ยอมรับกันแล้วว่าแม้แต่ของหลอมเหลวที่มีความหนืดต่ำก็ยังไหลได้ลำบากหากถูกล็อคด้วยโครงข่ายของผลึก แต่โดยปกติแล้วจะต้องมีเศษส่วนที่มากกว่า 30%” อธิบาย “นาโนไลต์ยังมีแนวโน้มที่จะจับตัวกันเป็นก้อน
และสร้างวัตถุของแข็งชิ้นใหม่ที่มีขนาดใหญ่ขึ้น ในระหว่างขั้นตอนนี้ ของเหลวจากภูเขาไฟจะยังคงติดอยู่ภายในเกาะกลุ่มกันเพื่อเพิ่มเศษส่วนของของแข็งในหินหนืดได้อย่างมีประสิทธิภาพ” เขาอธิบายร่วมกันว่ากระบวนการเหล่านี้อธิบายถึงวิธีที่นาโนไลท์สามารถเพิ่มความหนืดของแมกมาในช่วงเวลาสั้น ๆ
“อนุภาคนาโนที่แขวนลอยอยู่ในของไหลที่มีความหนืดต่ำมากดูเหมือนจะมีผลอย่างมากในการเพิ่มความหนืดจำนวนมากของสารแขวนลอยแม้ในระดับความเข้มข้นต่ำ ซึ่งเป็นปัจจัยที่หากได้รับการยืนยันเรื่องความหนืดของแมกมา จะเพิ่มการระเบิดระหว่างการปะทุ” นักทดลองให้ความเห็น
นักภูเขาไฟจากเขากล่าวเสริมว่า “งานนี้เปิดหน้าต่างสู่การวิจัยใหม่ ๆ ที่จำเป็นต้องดำเนินการเกี่ยวกับหินหนืดตามธรรมชาติ เพื่อทดสอบคำกล่าวอ้างนี้” นักภูเขาไฟวิทยาแห่งมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์กล่าวเสริมว่า “ผลงานชิ้นนี้จะมีนัยสำคัญอย่างมากต่อความเข้าใจของเราเกี่ยวกับการปะทุของระเบิดทุรกันดาร
แต่ยังกว้างกว่าสำหรับการไหลของหินหนืด การเกิดนิวเคลียส และการเติบโตของผลึกและฟองอากาศ และกำลังของหินหนืดภายใต้แรงเฉือน ในอนาคตจะมีความสำคัญในการทำความเข้าใจว่าแมกมาแบบเปียกซึ่งมีน้ำเป็นส่วนประกอบมาก เช่น ในเขตมุดตัว ประพฤติในลักษณะเดียวกับแมกมาแบบแห้ง
ในการทดลองหรือไม่” เมื่อการศึกษาเบื้องต้นเสร็จสมบูรณ์แล้ว นักวิจัยกำลังพยายามสร้างแบบจำลองผลกระทบจากการระเบิดของนาโนไลต์ต่อการตั้งค่าภูเขาไฟที่มีซิลิกาต่ำในชีวิตจริง เมื่อข้อจำกัดการเดินทางถูกยกเลิกหลังการระบาดใหญ่ พวกเขาจะออกล่าตัวอย่างนาโนไลต์ในหินภูเขาไฟจากทั่วโลกมาก
ลูกไฟที่มีพลังงานเข้มข้นนี้ขยายตัวใกล้เคียงกับความเร็วแสง เปลี่ยนความร้อนทั้งหมดให้เป็นพลังงานจลน์และเปลี่ยนเป็นรังสีเพียงเล็กน้อยที่เรามองเห็น ลูกไฟมีความหนาแน่นและทึบแสงมากจนแสงยังคงติดอยู่ภายใน ในช่วงหนึ่งเดือนหลังการระเบิด เปลือกที่ขยายตัวจะกวาดก๊าซที่อยู่รอบๆ มากพอที่จะทำให้มันช้าลง ทำให้พลังงานถูกเปลี่ยนกลับเป็นความร้อน
credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100
