Feberindsats Undervejs Til At Forstå Mt. Vesuv

{h1}

En videnskabsmand studerer vulkanudbrud for at beskytte folk mod dem.

Dette bag scenerne blev leveret til WordsSideKick.com i samarbejde med National Science Foundation.

Mens jeg led i geologi ved universitetet i Pisa i 1991, rejste jeg på en klassefeltur til Vulcano-en lille ø vulkan nær Sicilias nordkysten. (Ordet "vulkan" stammer fra Vulcano, som blev opkaldt efter den romerske gudskild.)

I løbet af udflugten klatrede jeg til toppen af ​​Vulcano og drog derefter ned til dens topkrat. Da jeg nåede kraterbunden, undrede jeg mig over roen og stilheden, der fyldte luften. Men da jeg kiggede op på de stejle, dampende, gulsvovlede, overdækkede kratermure, der omgiver mig, og så kiggede ned på mine fødder plantet på toppen af ​​en "kork", der plugger halsen af ​​en aktiv vulkan, huskede jeg, at denne vulkan kunne eksplodere voldsomt til enhver tid.

Awed af kontrast mellem Vulcano sindsro og styrke, lige da og der, besluttede jeg at afsætte resten af ​​mit liv til at studere vulkaner. Men i stedet for at arbejde på vulkan toppe har jeg siden 1993 arbejdet mest på vulkanbaser, grave og sigtning gennem vulkansk aske og rock for indsigt i de processer, der er involveret i udbrud. (Min mand, også en geolog, studerer geologiske egenskaber ved toppen af ​​aktive vulkaner, når han ikke hjælper med at passe på vores baby.)

Til Vesusvius

Mens jeg tjener min Ph.D. På universitetet i Pisa vendte jeg mig om til Vesuvius, som er en af ​​verdens farligste vulkaner.

Vesuvius udbrud gentagne gange i de sidste 18.000 år og ligger i et af verdens tættest befolkede områder: Ca. 700.000 mennesker bor direkte i vulkanens ødelæggende skygge, og yderligere en million mennesker bor inden for få kilometer af vulkanen i den fortryllende storby af Napoli.

Vesuvius sidste udbrud i 1944, nær slutningen af ​​Anden Verdenskrig. Motorerne fra nogle allierede fly og nogle nærliggende byer blev beskadiget ikke af bomber, men af ​​Vesuvius aske og lava. Fordi den næste udbrud af denne stadigvoksende vulkan kan komme til enhver tid, arbejder forskere for øjeblikket feberligt for bedre at forstå det.

Som kandidatstuderende undersøgte jeg Vesuvius 79-dages udbrud, som dræbte tusindvis af indbyggere i de romerske byer i Pompeji og Herculaneum og andre byer, der spredte Vesuvius brede skråninger. Mit studie tog fat på det mest ødelæggende af alle vulkanske fænomener, pyroklastiske strømme, askestrømme, giftige gasser og klipper, der skyder ned vulkanske hældninger i hundredvis af kilometer i timen.

Fra øjenvidnesregnskaber ved vi, at Vesuvius frigjorde en række store, lodrette kolonner af giftig gas og aske, som hver nåede mange kilometer over vulkanen. Så længe disse kolonner blev lodret, forblev folk på jorden sikkert ude af deres vej. Men efter mange timer kollapsede hver søjle til en pyroklastisk strøm, der løb ned ad Vesuvius 'skråninger. Den første pyroklastiske strøm begravet Herculaneum, og flere efterfølgende begravet Pompeji.

Kortlægning af ødelæggelsen

Mit studie markerede første gang pyroklastiske strømme var blevet rekonstrueret gennem et byområde, og det involverede kortlægning af fyroklastiske strømnings stier gennem Pompeji samt identifikation af flowhastigheder, temperaturer og tætheder på forskellige steder i byen.

Disse oplysninger er vigtige, fordi jo mere vi ved, hvordan pyroklastiske strømme opfører os, jo bedre er det, vi vil være at hjælpe folk med at overleve dem i fremtiden.

For at kortlægge strømmen analyserede jeg strukturen af ​​sten- og askeaflejringer efterladt af dem og gennemførte laboratorietest af tagsten, husbjælker og lige menneskelige knogler, der var blevet revet af strømmen.

Mine resultater viste, at Pompeji's bygninger splittede nogle større strømme ind i mindre strømme, som derefter fulgte strukturer som vægge og veje. Romerske bugter skabte naturlige tragter, der koncentrerede og intensiverede strømme og bybygninger skabte hvirvelvind, der blandede kølig luft med flydende aske, signifikant afkøling af strømningstemperaturer.

Nyt studie på vej

Efter at have tjent min Ph.D. blev jeg forsker ved University of Hawaii i 2001. Med finansiering fra National Science Foundation arbejder jeg for tiden med Dr. Bruce Houghton fra University of Hawaii samt Thomas Shea, en Ph.D. studerende og Natalie Yacos, en nyuddannet kandidat, på en ny undersøgelse med det formål at forklare, hvorfor Vesuvius lodrette gas- og askekolonner kollapsede i pyroklastiske strømme i løbet af 79-dages udbrud.

Vi mener, at forklaringen kan findes i de processer, der opstod i vulkanens hals, da magma stiger til overfladen, mens kolonnerne stadig var lodrette.

For at lære mere om disse processer studerer jeg for øjeblikket formen, størrelsen og den kemiske sammensætning af små bobler og krystaller i vulkanens klipper og aske. Fordi disse funktioner er bestemt af processer, der opstår før magma når overfladen og størkner i sten, kan de fungere som vinduer ind i vulkanens dybder.

Jeg gennemfører også laboratorieundersøgelser med Dr. Jessica Larsen fra University of Alaska, Fairbanks, der involverer at udsætte prøver af sten skabt under udbruddet til høje temperaturer og tryk. Vi vil derved skabe en mikrosimulering af, hvad der skete inde i Vesuvius, da det udbrud.

Jeg fortsætter med at blive fascineret (selv om nogle kalder mig besat) af Vesuvius, fordi jo mere vi lærer om, hvordan det virker, jo bedre kan vi være at forudsige dets udbrud og beskytte folk fra dem.Desuden vil det, vi lærer om dette mercuriale bjerg, sandsynligvis også gælde for mange andre vulkaner.

Redaktørens note: Denne forskning blev støttet af National Science Foundation (NSF), det føderale agentur, der var ansvarlig for finansiering af grundforskning og uddannelse på tværs af alle områder inden for videnskab og teknik.


Video Supplement: .




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

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com