Antarctic Lava Lake Huffs Og Puffs Som En Sovende Drage

{h1}

Antarktis er en af ​​de sjældne steder, hvor en roende lavasø tilbyder et vindue ind i hjertet af erebus vulkanen.

Det koldeste sted på Jorden er også en af ​​de sjældne steder, hvor en roende lavasø tilbyder et vindue ind i hjertet af en vulkan.

Ved Erebus vulkanen i Antarktis dampes en langlivet lavasø og dampbomber til forskere, der skaler sine skråninger, i håb om at opgrave mysterierne om, hvordan vulkanerne arbejder. (Lava bomber flyver klumper af smeltet sten.)

"Vi tror, ​​at lavasøer virkelig er toppen af ​​et magakammer, så ved at studere lava søer kan vi se, hvad der sker i vulkanens tarm", siger Philip Kyle, en volcanolog ved New Mexico Tech i Socorro, som siden har besøgt Erebus i slutningen af ​​1960'erne.

Erebus har været kontinuerligt aktiv siden 1970'erne. I mere end 40 år har forskere som Kyle klatret sin 12.450 fods højde (3,794 meter) i den korte sommer, og installerer et batteri af overvågningsudstyr, der omdanner Erebus til en af ​​de mest intense overvågede vulkaner i verden. [Galleri: Erebus Volcano's Amazing Lava Lake]

I de tidlige årtier samledes videnskabsmænd blot nogle få værdifulde uger til data hver sommer på Erebus. På trods af det hårde klima overvåger alt fra jordskælv til infrarøde kameraer aborre på vulkanen året rundt. Instrumenter sporer også hævelsen og synken af ​​vulkanens overflade, snooping på magma pulserende underjordiske; lyt til infralyd (lyd under området for menneskelig hørelse); og snuse gasser, der kommer ud i luften.

Dragen åndedræt

En af de bemærkelsesværdige opdagelser, der kommer fra denne lange lejr, er hvor ofte lavasøen hænger og krummer som en sovende drage. "Jeg kan godt lide at sige, at Erebus trækker vejret, selvom jeg er blevet fortalt, fordi Erebus kun kan trække vejret," sagde Kyle.

Kyles samarbejdspartner, Clive Oppenheimer, en vulkanolog ved University of Cambridge, noterede først søenens pålidelige mønster for flere år siden, fra måling af sin uendelige gasplume. Den samlede mængde gas - stort set lige så meget kulsyre og vand, med lidt svovldioxid og hydrogenchlorid - stiger og falder i en 10 minutters lang cyklus. Gasens sammensætning tændes også på samme cyklus.

Men den korte sommerforskningssæson betød, at forskerne ikke var sikre på, om fænomenet kun opstod på deres ur. Måske vågnede dragen i vinter.

Et termisk kamera billede af en udbrud i Erebus vulkanens lavasø.

Et termisk kamera billede af en udbrud i Erebus vulkanens lavasø.

Kredit: Tehnuka Ilanko

Nu har Erebus-efterforskere med årligt udstyr vist, at cyklen fortsætter året rundt, varierende mellem fem og 18 minutter siden 2004, ifølge en undersøgelse, der skal offentliggøres i juni 2014 i tidsskriftet Earth and Planetary Science Letters.

"Adfærd har forblev bemærkelsesværdigt konstant, hvilket faktisk er ret usædvanligt for vulkaner," siger Nial Peters, leder studieforfatter og geofysiker ved University of Cambridge i Det Forenede Kongerige.

Den nye undersøgelse rapporterer også andre spændende adfærd i den boblende sø. For eksempel hæver lavaen i samklang med sin 10 minutters gascyklus, hvor overfladen stiger og falder med ca. 6 til 10 fod (2 til 3 m), sagde Peters. Og lava køler på søoverfladen revner og strømmer udad med en hastighed, der matcher de svingende gasser. "Tænk på søen som en skål, der sidder på toppen af ​​et rør, og når nye partier magma kommer op i bunden, stiger de op og spredes ud," fortalte Peters WordsSideKick.com's Our Amazing Planet. "Det er det, vi ser i hastighedsstrømmen udad fra midten af ​​søen. Det ligner en tyk, treaclyvæske, som gradvist konvegerer."

En sjælden visning

Lava søer er sjældne - der er kun fire langlivede søer på Jorden, fordi vulkanen hele tiden skal levere lava til overfladen. Der er søer ved Erebus, Hawaii's Kilauea vulkan, Etiopiens Erta Ale vulkan og Nyiragongo vulkan i Den Demokratiske Republik Congo. [Billeder: Verdens fem mest aktive vulkaner]

Erebus er fyldt med anorthoclase feldspar phenocrysts, der har forvitret ud af vulkanske bomber.

Erebus er fyldt med anorthoclase feldspar phenocrysts, der har forvitret ud af vulkanske bomber.

Kredit: Rich Esser / NMT

Erebus vulkanens magma er en sjælden type kaldet fonolit, op til 100 gange mere viskøs end basalten på Kilauea i Hawaii og Erta Ale i Etiopien. Selvom Erebus er den eneste aktive vulkan med fonolit lava, er dens tvilling Kilimanjaro i den østafrikanske rak, siger Kyle. Begge er stejle, kegleformede fonolite vulkaner, der stiger fra rift, hvor jordskorpen strækker sig fra hinanden. Opholder sig fra Ross Island, er Erebus synlig fra McMurdo Research Station og New Zealands Scott Base.

De langsigtede observationer ved Erebus vulkanens lavasø er blandt de eneste strenge undersøgelser af disse værdifulde vinduer i magmatiske systemer, sagde Matt Patrick, en vulkanolog med U.S. Geological Survey's Hawaii Volcano Observatory, som ikke var involveret i undersøgelsen.

"Peters-papiret er et stort skridt i forståelsen af ​​aktive lavasøer, hovedsageligt på grund af de entydigt detaljerede observationer, de har lavet af lavasøaktiviteten," sagde Patrick.

Hvordan det virker

Med deres bounty data går medlemmerne af Erebus-teamet nu i retning af deres næste store mål: forklarer, hvordan vulkanen fungerer.

"Det er spørgsmålet om $ 64.000 dollar," sagde Kyle om det mærkeligt forudsigelige VVS.

Her er hvad der kan forårsage de faste udåndinger. Tænk på blobs stigende og falder i en lava lampe.Nu sætter disse blobs i et underjordisk rør, der feeds lavasøen fra et dybt begravet magma kammer. Lava bevæger sig op og ned ad røret - en strøm og en modstrøm som ligner en lava lampe, ifølge en model i en separat undersøgelse, der skal offentliggøres i samme nummer af tidsskriftet Earth and Planetary Science Letters.

"Fysikken i det der foregår, er ret forskelligt, men det er en let analogi," sagde Peters, som er medforfatter på "lava lampen" undersøgelsen. "Batcher af frisk magma kommer ind som blobs, ikke som en kontinuerlig strøm."

Antarktis er hjemsted for Mount Erebus, den sydligste aktive vulkan på planeten og hjemsted for Jordens eneste langlivede lavasøer.

Antarktis er hjemsted for Mount Erebus, den sydligste aktive vulkan på planeten og hjemsted for Jordens eneste langlivede lavasøer.

Kredit: Peter Rejcek, National Science Foundation.

Men ligesom en rigtig krop kommer denne "vejrtrækning" fra en anden del af vulkanen end dens udbrud. Erebus bryder ud, når en stor gasboble kommer ud og brister i søen, spatter lava på de omkringliggende skråninger. Nogle af vulkanens lavabomber er næsten busstørrelser.

På Erebus har disse belches en anden sammensætning end de gasser, der ebber og flyder hvert 10. minut, opdagede forskere. Undersøgerne mener, at denne forskel indebærer, at bombarderende bobler kommer fra dybere i vulkanen.

"Det ser ud til, at de to adfærd er meget afkoblet fra hinanden," sagde Peters. Gascyklusen fortsætter, selv når udbrud pludselig sænker lavasøeniveauet, bemærkede han.

Computer modellering af den øvre og nedre vulkaniske VVS vil hjælpe med at forklare dette underlige sæt af opførsel og give indsigt i andre vulkaners indre arbejde, sagde Peters.

Men der er en forhindring.

"I grunden er alle de målbare egenskaber af lavaen stadig i stand," sagde Peters. Selv lavas temperatur er kun et gæt - det er aldrig blevet målt direkte. Det er dels på grund af risikoen for død fra flyvende bomber, og dels fordi søen er skiltet i et 330 meter stort (100 m) krater. "Rørdrømmen er at gøre, hvad der hedder vulkanfiskeri, hvilket er instrumenter dangled fra kabler ind i søen," sagde Peters.

E-mail Becky Oskin eller følg hende @beckyoskin. Følg os @OAPlanet, Facebook og Google+. Originalartikel på WordsSideKick.com er vores fantastiske planet.


Video Supplement: .




Forskning


Hvordan Jorden Helbreder Sig Selv Efter Et Jordskælv
Hvordan Jorden Helbreder Sig Selv Efter Et Jordskælv

Nevada 'Feeling The Heat' Af Klimaændringer
Nevada 'Feeling The Heat' Af Klimaændringer

Videnskab Nyheder


Adelbert Ames
Adelbert Ames

Ny Pyramide I Antarktis? Ikke Helt, Siger Geologer
Ny Pyramide I Antarktis? Ikke Helt, Siger Geologer

Love Drug? Oxytocin'S Tender Effects Questioned
Love Drug? Oxytocin'S Tender Effects Questioned

Mystery Mummy Legs Tilhængt Af Egyptiske Dronning Nefertari
Mystery Mummy Legs Tilhængt Af Egyptiske Dronning Nefertari

Nye Regler Anbefalet Til Jagtgorillaer, 'Bushmeat'
Nye Regler Anbefalet Til Jagtgorillaer, 'Bushmeat'


DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com