Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Forskere studerer lava for at se, hvordan vulkanen vil opføre sig

Dette foto fra U.S. Geological Survey viser aktivitet ved Halema'uma'u-krateret, der er steget til at omfatte den næsten kontinuerlige udledning af aske med intermitterende stærkere impulser ved Hawaii Volcanoes National Park på øen Hawaii omkring kl. 9 tirsdag, 15. maj, 2018. Plumerne spænder fra 1 til 2 kilometer (3, 000 til 6, 000 fod) over jorden. Embedsmænd på Big Island of Hawaii siger, at nogle åbninger dannet af Kilauea-vulkanen frigiver så høje niveauer af svovldioxid, at gassen udgør en umiddelbar fare for alle i nærheden. (U.S. Geological Survey via AP)

Uanset om det spyr fra jorden i røde fjer eller kravler i en flammende klat hen over kvarterer, lava fra Kilauea-vulkanen har produceret de mest opsigtsvækkende billeder af det nylige udbrud. Men ikke al lava er skabt lige, og forskellene kunne give hints om vulkanens adfærd.

For eksempel, lavaens alder og den hastighed, hvormed den bryder ud, kan give fingerpeg om længden og intensiteten af ​​vulkansk aktivitet.

Da udbruddet sputter ind i en tredje uge, videnskabsmænd undersøger lavaprøver og forsøger at forstå, hvad der kan ske dybt under bjerget. Et nærmere kig på den smeltede sten:

HVAD ER LAVA?

Lava er smeltet sten, eller magma, der når jordens overflade i en sjap af krystaller og bobler af vulkanske gasser. Dens kemiske sammensætning omfatter silicium, aluminium, ilt, og jern.

Hawaii vulkaner er kendt for to hovedtyper af lavastrømme. Den første, kaldet a'a, er generelt karakteriseret ved lava, der flyder hurtigt og afkøles hurtigt, skabe en takket, ru overflade. Den anden type lava kaldes pahoehoe, som afkøles langsommere og efterlader en glat, bølgende overflade, når den kryber hen over land.

HVOR KOMMER DET FRA?

Meget af den lava, der er opstået, menes at have været under jorden i årtier, siden et udbrud i 1955, sagde US Geological Survey videnskabsmand Steve Brantley. Den lava har boblet op gennem omkring 20 sprækkeåbninger og tvunget tusindvis af mennesker til at evakuere. Mere end to dusin hjem er blevet ødelagt.

Med medlemmer af nationalgarden i forgrunden, vulkanske gasser stiger fra aktive sprækker nær Pahoa, Hawaii på tirsdag, 15. maj, 2018. Det meste af den nærliggende Hawaii Volcanoes National Park forbliver lukket for besøgende på grund af igangværende seismisk aktivitet og muligheden for en eksplosion på toppen. (AP Photo/Caleb Jones)

Men nye prøver indsamlet i denne uge er nyere, yngre lava, og videnskabsmænd arbejder på at forstå betydningen af ​​dette fund.

"Da dette udbrud først startede (den 3. maj), et af de største udestående spørgsmål var - er der ny lava, der bliver pumpet ind i vulkanen dybt inde i jorden, eller er denne gamle lava, der har siddet?" sagde Tracy Gregg, en lektor i geologi ved University of Buffalo.

"Du kan tænke på det som at sidde i en spand. Nogen har trukket stikket på spanden, og spanden løber ud, " sagde Gregg. På samme tid, der kunne være en "konstant, langsom produktion af ny lava under Kilauea, der fylder spanden."

HVORFOR ER DER GAMMEL LAVA?

Magma lurer altid under overfladen af ​​Kilauea, men det kommer ikke ud, medmindre underjordisk tryk skubber det ud.

Et krater på vulkanen begyndte for nylig at "puste op, " som indikerer den voksende tilstedeværelse af lava i et underjordisk reservoir. Inflation kan få jorden til at bule eller deformeres. Tilsvarende, som magma forlader et kammer, potentielt udbrud, jorden kan også "deflatere".

Inflationen tydede på, at presset byggede sig under jorden. Kraterbunden kollapsede til sidst, tvinger magma, der sandsynligvis havde siddet der siden 1955, op gennem overfladen, sagde USGS videnskabsmand Wendy Stovall.

Lava skyder ind i nattehimlen fra aktive sprækker på den nederste østlige sprække af Kilauea-vulkanen, Tirsdag, 15. maj, 2018, nær Pahoa, Hawaii. (AP Photo/Caleb Jones)

"Hvis magma sidder rundt i et stykke tid, det bliver lidt gammelt og klistret, og det danner krystaller, " sagde hun. "Det er virkelig trægt, og det er ikke særlig omfangsrigt i den måde, det kommer ud på."

Ja, lavaen, der siver ud af jorden, har bevæget sig i et relativt langsomt tempo, da det ødelægger hjem og dækker veje.

HVORDAN ER NY LAVA FORSKELLIG?

Yngre lava er generelt varmere og mere flydende, da det har større mængder gas og færre krystaller. "Det skaber en mere flydende og dynamisk lava ved overfladen, " sagde Stovall.

Denne type lava vil flyde hurtigere, hvilket betyder, at det hurtigere kunne afskære evakueringsruter og overtage kvarterer med mindre advarsel.

Mængden af ​​lava og det tempo, hvormed det bryder ud, kan give en indikation om varigheden og intensiteten af ​​et eksplosivt udbrud. sagde Gregg.

En dramatisk stigning i lava, der sprøjter som fyrværkeri fra jorden, kan betyde, at vulkanen lige er begyndt, og at udbruddet ikke ender snart.

Lava skyder ind i nattehimlen fra aktive sprækker på den nederste østlige sprække af Kilauea-vulkanen, Tirsdag, 15. maj, 2018, nær Pahoa, Hawaii. (AP Photo/Caleb Jones)

HVORDAN VURDERER FORSKERNE LAVAENS ALDER?

Forskere har indsamlet lavastenprøver for at undersøge de indlejrede krystaller for at lede efter en kemisk "signatur". Det giver dem mulighed for at sammenligne tidligere prøver indsamlet på forskellige tidspunkter, sagde Stovall.

Sammenligningerne kunne hjælpe med at kaste lys over vulkanens indre funktion, men forskerne har ikke draget nogen konklusioner endnu.

Lavasten kan endda have et specifikt udseende og en unik samling af mineraler, der gør det muligt for eksperter at udlede en bestemt alder eller type lava, sagde Gregg. En anden test er at måle hastigheden af ​​radioaktivt henfald af visse grundstoffer i klipperne, også kendt som kulstofdatering.

© 2018 The Associated Press. Alle rettigheder forbeholdes.




Varme artikler