A vulkán, ami úgy viselkedik, mint egy felrázott üdítős üveg

Biztosan mindenki próbálta már: felrázod az üdítős palackot, aztán kinyitod. Tudod, mi következik: minden csupa szóda. Nos, a vulkánok tulajdonképpen óriási, bolygóméretű üdítős üvegek — és ha megértjük, hogyan "rázódnak fel", az emberéleteket menthet meg.

Egy Cornell-i kutatócsoport most olyasmit tett közzé, ami teljesen átírja, ahogy a vulkánkitörésekről gondolkodunk. A tárgy? Az Etna Olaszországban — a Föld egyik legaktívabb vulkánja, és állítólag a legváltozékonyabb viselkedésű is.

Két kitörés, két teljesen más történet

A lényeg: a kutatók az Etna két régi nagy kitörését vizsgálták. Nem is voltak olyan messze egymástól földtani értelemben. Az egyik i.e. 122 körül történt — igen, Krisztus előtt. A másik nagyjából 4000 éve. De a két kitörés lefolyása nem is lehetett volna különbözőbb.

Az i.e. 122-es kitörés óriási volt — Plinius-szintű, vagyis a legrobbanékonyabb kategória. Ezt a nevet Plinius az Idősebbről kapjuk, aki i.sz. 79-ben végignézte, ahogy a Vezúv apokaliptikus módon kitör. De itt a lényeg: ez a kitörés nem egyszerűen váratlanul robbant.

A magma 22 kilométer mélyről kezdett emelkedni. Ez nagyjából annyi, mint a felszín és a világűr határa közötti távolság, ha valaki így szereti elképzelni. De ahelyett, hogy vágtázott volna a felszín felé, a magma elkényelmesedett. Lassan emelkedett, aztán megállt 2-5 kilométeres mélységben, és ott táborozott hetekig.

El tudod képzelni? Hetekig tartó nyomásgyülemulés, miközben a magma ott ült, lassan engedve ki gázt, mint egy leeresztő léggömb. Aztán végül: boom — bekövetkezett a kitörés. Hetek a fő attrakció előtt.

Most hasonlítsd össze a másikkal

A nagyjából 4000 éves Fall Stratified kitörés? Teljesen más személyiség. Ez a magma még mélyebbről érkezett — 24-30 kilométerről — és néhány óra alatt elérte a felszínt.

Órák alatt. Nem napok, nem hetek. Órák.

Mi a különbség a két kitörés között? Gazel Esteban professzor szerint, aki a kutatást vezette, minden a mágában oldott gázoktól függ.

A láthatatlan összetevő: gáz

Itt válnak a dolgok tudományosak, de maradj velem, mert ez tényleg klassz.

A vulkánok illó anyagokat tartalmaznak — alapvetően vízből és szén-dioxidból álló gázok, amelyek a olvadt kőzetben rekednek. Gondolj rájuk úgy, mint a szénsav az üdítőben. Amikor a feltételek változnak, ezek a gázok nagyon gyorsan elkülönülhetnek a magmától, és létrehozzák azt a nyomást, ami a robbanásokhoz vezet.

A kutatócsoport egy Raman-spektroszkópia nevű technikát fejlesztett ki, hogy megvizsgálják azokat a apró kristályokat, amelyek a mágában képződtek. Ezek a kristályok mikroszkopikus gázbuborékokat tartalmaznak — elképesztően kicsik, talán egy emberi hajszál vastagságának 1-10%-a. Ezeket a buborékokat elemezve ki tudták számolni a nyomást, ami megmutatta a mélységet, ami pedig elárulta, hogyan zajlott a kitörés.

Mit találtak? Az a kitörés, amelyik órák alatt ment le, sokkal magasabb szén-dioxid-koncentrációjú volt. Az, amelyik hetekig tartott, inkább víz által dominált.

Vannak vulkánok, amelyek főleg szén-dioxidból állnak — mint amilyenek a tengeri szigeteken vannak —, és vannak, amelyeket inkább a víz ural (mint a szubdukciós övezetek vulkánjai). De az Etna? Az Etna mindkettővel rendelkezik, versenyeznek az uralomért. És amikor a szén-dioxid győz, a dolgok gyorsan és mélyről indulnak. Amikor a víz veszi át az irányítást, a működés sekélyebb szinteken zajlik, és lassabban fejlődik.

Miért számít ez?

Itt van, miért fontos ez. Ha a tudósok kitalálják, mi történik egy vulkán mélyén, pontosabb előrejelzéseket készíthetnek arról, milyen kitörés jöhet ezután.

Képzeld el, hogy meg tudod mondani, egy vulkán hetekig tartó esemény felé halad-e, ami időt ad az embereknek a kimenekülésre, vagy pedig percek alatt a mélységből lövi fel a magmát, szinte előjel nélkül. Ez az információ évezredeket menthet meg.

Gazel professzor a vulkánokat üdítős palackokhoz hasonlította, amit imádok. Óvatosan nyitod meg, és szépen tölthetsz magadnak egy italt. Először felrázod, és máris robbanást kapsz. A laborja megpróbálja kitalálni, pontosan mennyi "rázás" történik a felszín alatt.

A lényeg

Az Etna felszínről nézve talán úgy tűnik, mint egy szelíd óriás — évszázadok óta aktívan működik, és még turistahelyszín is. De ha kicsit mélyebbre ásol (szó szerint), egy többarcú vulkánt találsz, amely drasztikusan eltérő viselkedésre képes, attól függően, milyen láthatatlan kémiai csaták zajlanak több kilométerrel a lábunk alatt.

Legközelebb, amikor kinyitsz egy üdítős palackot, talán állj meg egy pillanatra, és gondolj arra, hogy valahol Olaszországban a bolygó valami meglepően hasonlót csinál, csak egy kicsit nagyobb léptékben. És köszönhetően azoknak a tudósoknak, akik hajszálnál is vékonyabb kristályokat elemeznek, lassan megtanuljuk olvasni a figyelmeztető jeleket.

Elég klassz, nem?