I ricercatori dell'Università dell'Alaska Fairbanks hanno scoperto che i vulcani hanno un modo unico di gestire la pressione, attraverso i cristalli.

Secondo un nuovo studio pubblicato nel Giornale di Geologia , una rete di cristalli microscopici può diminuire la pressione interna del magma in aumento e ridurre l'esplosività delle eruzioni.

I cristalli possono formarsi nella roccia fusa in aumento in appena 18 minuti. Se il magma diventa più del 20% di cristalli, possono agire come guard-rail che convogliano il gas verso possibili crepe all'interno del vulcano o verso l'apertura sulla superficie terrestre.

"Il problema è quando il gas non può uscire, " disse Amanda Lindoo, autore principale e studente di dottorato in geoscienze UAF. "Ciò provoca un accumulo di pressione che può portare a eruzioni molto esplosive che sparano pennacchi di cenere. I cristalli possono alleviarlo".

Co-autore Jessica Larsen, vulcanologo dell'Istituto Geofisico UAF, ha affermato che i risultati mettono in discussione l'ipotesi prevalente che la quantità di silice nel magma sia il principale fattore di fuga di gas.

La solita regola empirica, lei disse, è che i magmi con molta silice si muovono lentamente, che può rendere difficile la fuoriuscita del gas. Mentre gli scienziati sanno che questi magmi tendono a formare meno cristalli, ha detto che non molte ricerche si sono concentrate sul ruolo del cristallo nelle eruzioni.

Vulcani nelle Isole Aleutine, la Cascade Range e l'America Centrale hanno suscitato la curiosità di Larsen. Alcuni vulcani in quelle regioni hanno magma costantemente ricco di silice, mentre altri hanno magma a basso contenuto di silice.

"Se segui la regola empirica, quindi i vulcani con magma a basso contenuto di silice non dovrebbero produrre pericolosi, eruzioni esplosive, " ha detto. "Eppure lo fanno. Volevamo sapere cosa stava facendo oscillare il pendolo, perché è importante comprendere i pericoli delle eruzioni".

Per studiare i cristalli, Lindoo ha lavorato con Larsen nel Laboratorio di Petrologia Sperimentale dell'Istituto Geofisico, che ha una fornace che può surriscaldare le rocce vulcaniche fino a 2, 400 F e scioglierli di nuovo in lava fusa. Dispone inoltre di pompe di pressurizzazione, linee di pressione e valvole.

Lindoo ha creato il magma dai materiali eruttivi delle isole Aleutine. Ha applicato una pressione estrema al magma per simulare le pressioni nella Terra, ma poi ha ridotto la pressione per imitare il modo in cui sale il magma a basso contenuto di silice.

Come il magma "si alzò, L'acqua disciolta si è formata in bolle di gas, proprio come le bolle si formano quando si apre una bottiglia di soda pressurizzata. Nella parte fusa sono cresciuti anche i cristalli. era alto.

Larsen ha detto temperatura, la quantità di acqua nel magma e la velocità di risalita del magma giocano un ruolo nella formazione dei cristalli.

"Da un po' abbiamo capito come si formano i cristalli, " disse Larsen. "Ma non sapevamo quanto profondamente i cristalli influenzassero la fuga di gas."

Larsen ha detto che continuerà la ricerca, ma la fase successiva esaminerà come le diverse dimensioni e forme dei cristalli influenzano la fuga di gas.