Зсувні сили в магмі пояснили тихі виверження вулканів

Нові результати пояснюють, як зсувні сили всередині магми формують перебіг вулканічних вивержень і можуть запобігати вибуховості.

Міжнародна команда довела, що внутрішнє тертя, або зсув, у каналі вулкана здатне створювати газові бульбашки навіть за сталого тиску. Олів’є Бахманн підкреслює: «рух магми внаслідок зсувних сил є достатнім для утворення газових бульбашок — навіть без падіння тиску». Магма в центрі каналу рухається швидше, а біля стінок уповільнюється, створюючи умови для ефективного «перемішування» та відділення газів.

Бульбашки, що народжуються поблизу стінок, можуть зливатися в канали, через які газ виходить поступово. Це пояснює спостережені спокійні лавові потоки у вулканів із багатою на газ, високов’язкою магмою. Раннє дегазування діє як запобіжний клапан, не даючи тиску різко зрости. Приклад вулкана Сент-Геленс показує, що зсувні сили здатні формувати початково тиху фазу виверження, хоча подальше падіння тиску вже зумовило вибухову подію.

У лабораторії дослідники використали густу рідину, насичену CO?, та моделювали різні режими руху. Коли зсув перевищував поріг, бульбашки виникали раптово, а вищий початковий вміст газу полегшував їхнє формування. Наявні бульбашки посилювали процес, створюючи петлю зворотного зв’язку. Моделювання реальних вулканів підтвердило, що найбільш ймовірне утворення бульбашок — у зонах інтенсивного тертя біля стінок каналу.

Дослідження показує, що моделі вулканічної активності слід переглянути й доповнити зсувними ефектами, які визначають дегазацію та характер вивержень. Бахманн наголошує: «нам потрібно оновити наші моделі і врахувати зсувні сили в каналах». Нові дані розширюють розуміння фізики магми й підвищують точність прогнозування того, коли вулкан проявить вибуховий характер, а коли — спокійний.