Shkencëtarët kanë zbuluar se forcat prerëse brenda magmës në ngritje mund të krijojnë flluska gazi shumë kohë përpara se të ndodhin rëniet e presionit.
Intensiteti i një shpërthimi vullkanik përcaktohet nga numri i flluskave të gazit që zhvillohen në magmë dhe në cilën pikë shfaqen ato. Deri vonë, shkencëtarët besonin se shumica e flluskave formoheshin kryesisht kur magma në rritje përjetonte një rënie të presionit përreth.
Në nivele më të thella, presioni më i lartë i mban gazrat të tretura, por sapo presioni ulet, këto gazra ndahen dhe krijojnë flluska. Ndërsa numri i flluskave rritet, magma bëhet më pak e dendur dhe lëviz lart më shpejt, gjë që mund të shkaktojë thyerjen dhe shpërthimin e saj në mënyrë shpërthyese.
Një krahasim i thjeshtë mund të bëhet me një shishe shampanje. Ndërsa shishja është e mbyllur dhe nën presion, dioksidi i karbonit mbetet i tretur në lëng. Hapja e shishes ul presionin, duke lejuar që gazi të formojë flluska. Këto flluska e ngrenë lëngun drejt qafës së shishes dhe mund të shkaktojnë që ai të spërkatet me forcë.
Megjithatë, kjo pikëpamje nuk e tregon të gjithë historinë sepse disa vullkane, përfshirë Malin St. Helens në Uashington, SHBA, dhe Quizapu të Kilit, herë pas here kanë lëshuar lavë butësisht edhe kur magma përmbante sasi të mëdha gazi të afta për të prodhuar një shpërthim të fuqishëm. Një grup ndërkombëtar kërkimor që përfshin një shkencëtar nga ETH Zurich tani ka ofruar një mënyrë të re për të kuptuar këtë enigmë të gjatë.
Prerja si një faktor i ri
Në një studim të kohëve të fundit të botuar në Science, ekipi raporton se flluskat mund të shfaqen edhe në magmën në ngritje kur ajo i nënshtrohet forcave prerëse, jo vetëm kur presioni ulet. Kur këto flluska rriten brenda pjesëve më të thella të kanalit vullkanik, ato mund të bashkohen dhe të krijojnë shtigje që lejojnë që gazi të dalë. Nëse gazi lirohet herët përmes këtyre kanaleve, magma mund të arrijë në sipërfaqe në një rrjedhë shumë më të qetë.
Mund t’i imagjinojmë forcat prerëse në magmë si të jenë si përzierja e një kavanozi me mjaltë: mjalti lëviz më shpejt aty ku përzihet me lugë. Në buzë të kavanozit, ku fërkimi është më i lartë, lëviz më ngadalë. Një proces i ngjashëm po zhvillohet në kanalet vullkanike: magma lëviz më ngadalë në buzë të kanalit, ku fërkimi është më i madh, sesa në brendësi. Kjo në thelb “e përzien” shkëmbin e shkrirë, duke prodhuar flluska gazi.
“Eksperimentet tona treguan se lëvizja në magmë për shkak të forcave prerëse është e mjaftueshme për të formuar flluska gazi edhe pa një rënie të presionit”, shpjegon Olivier Bachmann, Profesor i Vullkanologjisë dhe Petrologjisë Magmatike në ETH Zurich dhe një nga bashkautorët. Eksperimentet e studiuesve tregojnë se flluskat formohen kryesisht pranë skajeve të tubit, ku forcat prerëse janë më të forta. Flluskat ekzistuese e forcojnë më tej këtë efekt. “Sa më shumë gaz përmban magma, aq më pak prerje nevojitet për formimin dhe rritjen e flluskave”, thotë Bachmann.
Pse vullkanet shpërthyese ndonjëherë nuk shpërthejnë
Sipas gjetjeve të reja, magma me një përmbajtje të ulët gazi që duket se nuk është shpërthyese, megjithatë, mund të çojë në një shpërthim të fuqishëm nëse formohet një numër i madh flluskash për shkak të prerjes së theksuar dhe magma për këtë arsye ngrihet lart me shpejtësi.
Anasjelltas, forcat prerëse mund të shkaktojnë gjithashtu zhvillimin dhe kombinimin e flluskave në një fazë të hershme në magmën e pasur me gaz dhe potencialisht shpërthyese, duke çuar në formimin e kanaleve të degazifikimit në magmë që ulin presionin e gazit. "Prandaj, ne mund të shpjegojmë pse disa magma viskoze rrjedhin ngadalë në vend që të shpërthejnë, pavarësisht përmbajtjes së tyre të lartë të gazit një enigmë që na ka ngatërruar për një kohë të gjatë", thotë Bachmann.
Një shembull është shpërthimi i malit St. Helens në vitin 1980. Edhe pse magma ishte e pasur me gaz dhe për këtë arsye potencialisht shpërthyese, shpërthimi filloi me vendosjen e një rrjedhe shumë të ngadaltë lave brenda konit vullkanik. Forcat e forta prerëse që vepronin mbi magmë prodhuan flluska shtesë gazi që fillimisht lejuan çlirimin e gazit. Vetëm kur një rrëshqitje dheu hapi më tej kanalin vullkanik dhe pati një rënie të shpejtë të presionit, vullkani shpërtheu. Rezultatet e studimit sugjerojnë se shumë vullkane me magmë viskoze lejojnë që gazrat të dalin më me efikasitet sesa mendohej më parë.
Eksperiment i veçantë laboratorik
Për të vizualizuar proceset brenda një vullkani, studiuesit zhvilluan një eksperiment të veçantë: ata morën një lëng viskoz që i ngjante shkëmbit të shkrirë dhe e ngopën atë me gaz dioksidi karboni.
Pastaj ata vëzhguan se çfarë ndodhte nëse lëngu i ngjashëm me lavë vihej në lëvizje nga forcat prerëse. Sapo forcat prerëse tejkaluan një prag të caktuar, flluska gazi formoheshin papritmas në lëng. Sa më e lartë të ishte mbingopja fillestare e gazit, aq më pak prerje nevojitej për të formuar flluska të mëtejshme gazi. Studiuesit zbuluan gjithashtu se prania e flluskave ekzistuese favorizonte formimin e flluskave të mëtejshme në mjedisin e tyre të menjëhershëm.
Studiuesit i kombinuan këto vëzhgime me simulime kompjuterike të shpërthimeve vullkanike. Duke vepruar kështu, ata treguan se efekti ka veçanërisht të ngjarë të ndodhë në zonat ku magma viskoze rrjedh përgjatë mureve të një kanali dhe për këtë arsye përjeton forca të forta prerëse.
Me punën e tyre, studiuesit ofrojnë një pjesë të re jetësore të enigmës kur bëhet fjalë për të kuptuar më mirë proceset që ndodhin brenda vullkaneve aktive dhe më saktë, për të vlerësuar se si do të shpërthejnë vullkanet. "Për të parashikuar më mirë potencialin e rrezikut të vullkaneve, ne duhet të përditësojmë modelet tona të vullkaneve dhe të marrim parasysh forcat prerëse në kanale", thotë bashkautori i studimit Bachmann.
/Motilokal.com
