致命的惊喜:意外的剧烈火山爆发背后的微小晶体

纳米晶雪

纳米石“雪”围绕着氧化铁微晶石“圣诞树”。即使是这些50纳米的小球,实际上也是由聚集成团的更小的纳米颗粒组成的。对于这些研究人员来说,今年的圣诞节来得早。信贷:布鲁克/格里菲斯/赫德/切尔斯

在一项关于火山过程的新研究中,布里斯托尔的科学家已经证明了纳米石在其他“平静”且可预测的火山爆发中所起的作用。

这个这项研究发表在科学的进步,描述了如何纳米级的晶体(nanolites),比人类头发的宽度小10000倍,会对喷发岩浆的粘度产生重大影响,导致以前无法解释的,爆炸喷发。

“这个发现提供对火山爆发的雄辩解释通常表现良好,但偶尔给我们带来致命的惊喜,公元前122年埃特纳火山爆发。Danilo Di Genova博士布里斯托大学地球科学学院.

“火山具有低硅质岩浆成分有非常低的粘度,哪一个通常允许气体慢慢地逸出。然而,我们已经证明了这一点nanolites可以在有限的时间内增加粘度,哪一个可以捕集气体在粘稠的液体中,导致行为上的突然转变以前很难解释。”

埃特纳火山喷发

埃特纳火山(意大利)典型的温和喷发。信贷:室外地滚球戏帕斯夸里

理查德·布鲁克博士同样来自地球科学,他说:“我们展示了令人惊讶的效果nanolites关于岩浆粘度,因此火山爆发,使用尖端的纳米成像技术和拉曼光谱技术,用于寻找火山灰中这些几乎看不见的颗粒在剧烈喷发过程中的证据。”

“下一阶段是在实验室中重新熔化这些岩石,并重新设定正确的冷却速度以产生nanolites在熔融的岩浆中。使用极亮的同步加速器源辐射的散射(比太阳亮100亿倍)我们能够文件nanolite增长。”

“然后我们制作了一个实验室条件下含纳米石的玄武岩泡沫(浮石),也证明了nanolites可能是由于过冷而产生的,因为挥发物从岩浆中析出,降低了液相线。”

融化的同步加速器

爆发的埃特纳岩石在钻石光源的同步加速器光束中熔化在金属丝炉中。信贷:理查德·布鲁克

教授Heidy马德尔他补充说:"透过模拟合成材料的新实验,相对于火山系统,在低剪切速率下,我们能够证明极粘度的可能性含纳米石的岩浆,扩展了我们对纳米流体不寻常(非牛顿)行为的理解,自25年前这个术语被创造以来,纳米流体一直是一个谜。”

本研究的下一阶段是模型危险的,不可预知的火山的实际火山情况下的行为。这是焦点自然环境研究委员会(英国)和国家科学基金会(美国)授予布里斯托尔和曼彻斯特、达勒姆、剑桥和亚利桑那州立大学的一个同事联合会的“定量玄武岩火山作用中的不平衡过程”。

参考文献:Danilo Di Genova,Richard A。布鲁克,海蒂M。马德,詹姆斯W。E德雷维特、亚历山德罗·隆戈、约阿希姆·德乌贝纳、丹尼尔·R。纽维尔、萨拉·法纳拉、奥尔加·谢巴诺娃、西蒙·安泽利尼、法比奥·阿齐利、艾米莉·C。Bamber、Louis Hennet、Giuseppe La Spina和宫岛信义,2020年9月23日,科学的进步.
内政部:10.1126/sciadv.abb0413

1评论关于“致命的惊喜:意外的剧烈火山爆发背后的微小晶体”

  1. 令人印象深刻,这是一篇了不起的文章,需要研究。感谢您提供这一重要信息。请继续更新。

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