Gravity Gør Vulkaner Sag, Påvirker Ødelæggelser

{h1}

I en række rodet eksperimenter fandt forskerne, at tyngdekraften deformerer vulkanerne på forskellige måder afhængigt af deres struktur og makeup, hvilket får nogle til at sænke og sprede sig.

Måden gravitationen deformerer vulkaner kunne hjælpe med at forklare mystiske funktioner set i vulkaner på Mars, Jorden og andre steder, samt potentielt afslørende risici, som vulkaner udgør for de nærliggende samfund på Jorden, siger en gruppe forskere.

Gravity kan gøre store vulkaner warp under deres egen vægt på to måder: de kan enten spredes udad over deres "kælder" af underliggende sten eller sag nedad i kælderen.

Den måde, vulkanerne deformeres på, påvirker stabiliteten af ​​deres strukturer stærkt, og hvornår og hvordan de bryder ud. For at lære mere om, hvordan tyngdekraften kan ændre formen af ​​vulkaner, byggede forskere modeller, som simulerer en række deformationsstile, fra ren spredning til ren sagging.

Uhyggelig modellering

Forskerne udviklede modeller bestående af store beholdere, hvor forskerne placerede silikonkitning efterligner den bøjelige del af Jordens øverste lag. På toppen af ​​det lagde forskerne sand og gips for at afspejle de mere sprøde lag i en vulkanens kælder. Endelig hældte forskere mere sand og gips på toppen for at bygge kegler, der repræsenterede vulkaner, og ventede omkring 10 til 60 minutter for at lade keglerne deformere deres kældre. For nogle modeller tilføjede holdet et tyndt siliconelag lige under keglen, og efterligner visse svage kældermaterialer, såsom vandblokke.

"Jeg kan helt sikkert sige det var sjovt, hvis det var rodet," sagde forsker Paul Byrne, en planetarolog ved Carnegie Institution of Washington. "Gipspulveret, som vi brugte til at øge sandsammenhæng, havde en tendens til at slå sig ned på alt i laboratoriet, og silikongelen var umulig at kontrollere, når den var ude af en beholder. Jeg skrev mere end et par par bukser, sko og lab coat under de eksperimenter, jeg udførte. "

Forskerne tog digitale billeder som modellerne udviklet og brugte speciel software til at måle, med enestående detaljer, hvordan strukturenes overflader deformeres over tid.

"Vores eksperimentelle metode er tilstrækkeligt ligetil, at disse eksperimenter kan udføres i gymnasiet laboratorier, som kunne tilskynde den næste generation af jord og planetariske forskere," sagde Byrne til OurAmazingPlanet.

Spredning og sagging

Forskerne så, at en række vulkanforlængelser og slynger udviklede sig, afhængigt af stivheden og styrken af ​​en vulkanens kælder i forhold til størrelsen af ​​vulkanen, som den støttede. Spredning opstod, da kælderen var stiv, som det synes at være tilfældet med den vulkanske ø La Réunion i Det Indiske Ocean, mens sankning skete, da en vulkan og kælderen deformerede sammen, som det er tilfældet med Elysium Mons on Mars.

Sugning og spredning kan også ske på samme tid, når en vulkan og dens kælder deformeres separat. Disse interaktioner kan forklare funktioner ses på Olympus Mons på Mars og med vulkaner på Hawaii, henholdsvis de største vulkaner på henholdsvis Mars og Earth. En sådan aktivitet kan forklare uhyggelige terrasser, der ses lidt som trin ud fra disse strukturer 'mellem til øverste flanker.

"Vores modeller kan reproducere, og dermed hjælpe med at forklare, omfanget af strukturelle kompleksitet set på vulkaner på tværs af solsystemet," sagde Byrne. "Vi kan især knytte de forskellige gådefulde strukturelle træk på den største kendte vulkan, Olympus Mons on Mars, til en enkelt model, som er givende, da jeg har studeret denne vulkan siden 2005."

Olympus Mons er den største vulkan i solsystemet, omkring 370 miles (600 km) i diameter, bred nok til at dække hele staten New Mexico og 13,6 miles (22 km) høj, næsten tre gange højere end Mount Everest. [50 fantastiske vulkanfakta]

Vulkanfarer

En sådan forskning kan hjælpe med at vurdere de farer, som forskellige vulkaner udgør. For eksempel, "en vulkan, der er mere tilbøjelige til at sprede end sag, er større risiko for at lide jordskred eller en fuldblæst flank sammenbrud, og omvendt for en svækkende vulkan," sagde Byrne. Disse undersøgelser kunne også afsløre sandsynlige svækkelses- eller spredningspåvirkede udbrudssider.

Byrne tilføjede, at hans hold kunne begynde at tænke "om andre mindre vulkaner på Jorden og Mars, og ikke kun nogle af de største, som i Hawaii eller den enorme Olympus Mons. Desuden kan vi se på at anvende disse resultater til endnu andre udenjordiske vulkaner, såsom skærm vulkaner på Venus, strukturer opkaldt efter deres lighed med en krigsskærm lagt på jorden.

"Og vi kan anvende indsigterne fra vores laboratoriemodeller til numeriske modeller, og så begynder vi at få en mere detaljeret forståelse for, hvordan tyngdekraftsdrevet vulkanforformation fungerer mekanisk."

Byrne og hans kolleger detaljerede deres resultater online 17. januar i tidsskriftet Geology.

Følg OurAmazingPlanet for det seneste i Earth science og udforskningsnyheder på Twitter @ OAPlanet. Vi er også på Facebook og Google+.


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