Pregrijana magma može objasniti razlike u vulkanskim erupcijama

Međunarodni tim istraživača Univerziteta u Mančesteru otkrio je da ekstremna toplota magme može bitno uticati na tok erupcije vulkana. Kada magma postane pregrijana, može rastopiti kristale koji normalno pokreću kristalizaciju, čime rastopljena stijena duže ostaje fluidan dok se diže prema površini.

Naučnici su analizirali magmu iz erupcije vulkana Tajogaite na La Palmi iz 2021. godine i objavili rezultate u časopisu Nature Communications. Istraživanje pokazuje kako toplota može rastopiti sitne postojeće kristale koji obično služe kao "sjeme" za rast novih kristala.

Pregrijavanje magme mijenja i njenu strukturu na mikroskopskom nivou, čineći je uniformnijom i manje pogodnom za razvoj novih kristala. Ove promjene utiču na brzinu uzlaska magme i na to kako lako vulkanski gasovi bježe. Zajedno, ovi faktori mogu odrediti da li erupcija proizvodi dramatične fontane lave ili sporije oslobađanje lave.

U eksperimentima sa magmom sa La Palme, istraživači su koristili sinhrotronsku rendgensku mikrotomografiju da prate formiranje kristala u realnom vremenu. Magma koja nije bila pregrijana počela je formirati kristale nakon oko 20 minuta, dok je snažna pregrijanost sprječavala kristalizaciju više od osam sati.

Brojčani modeli uzlaska magme pokazali su da dugo odgodu kristalizacije magma ostaje relativno fluidan i može se brže dizati prema površini, što može pomoći generisanju dramatičnih fontana lave. Kada se kristali oblikuju ranije, magma postaje gusta i viskoznija, diže se sporije, što omogućava vulkanskim gasovima dodatno vrijeme da izađu i čini blagu, efuzivnu erupciju vjerovatnom.

Dr. Barbara Boneči, rukovodilac istraživanja na Univerzitetu u Mančesteru, objasnila je: "Istorija rasta kristala i mjehurića može dramatično kontrolisati kako magma izbija; posebno kad više kristala izraste, oni imaju dramatičan efekat na viskoznost magme. Sada možemo posmatrati ove procese direktno koristeći novu rendgenski transparentnu posudu i sinhrotronsku tehnologiju."

Istraživači napominju da novoprepoznata uloga pregrijavanja magme može pomoći vulkanolozima da bolje interpretiraju podatke monitoringa i poboljšaju prognoziranje ponašanja erupcije. Prema njima, trenutni modeli vulkanskog rizika fokusiraju se na hemiju magme, sadržaj gasa i promjene pritiska, ali ovo istraživanje pokazuje da je i toplotna istorija magme prije erupcije važna za kontrolu njenog uzlaska.