«Универсальный критерий распада» Томаса Джонса не поможет при расплавлении сердца, но поможет вулканологам изучить изменение состояния лавы при обычных извержениях вулканов.
Джонс из Университета Райса изучает поведение лавы с низкой вязкостью, жидкой, которая встречается в большинстве вулканов. Около двух лет назад он начал серию лабораторных экспериментов и полевых наблюдений, которые предоставили исходные данные для новой гидродинамической модели распада лавы. Работа описана в статье в Nature Communications.
Лава с низкой вязкостью - это раскаленная, текучая лава, которую можно увидеть в знаменитом вулкане Килауэа на Гавайях, и Джонс сказал, что обычно она ведет себя одним из двух способов.
«Он может пузыриться или извергаться, разбиваясь на куски, которые разбрызгиваются по жерлу, или он может течь плавно, образуя потоки лавы, которые могут быстро двигаться вниз по склону», - сказал он.
Но это поведение может иногда быстро меняться во время извержения, как и связанные с ним опасности: пока бурлящие извержения выбрасывают в воздух горячие фрагменты лавы, потоки лавы могут угрожать разрушением целых районов и городов.
Модель Джонса, первая в своем роде, позволяет ученым рассчитать, когда извержение перейдет от разбрызгивания брызг к текущему потоку, исходя из жидких свойств самой лавы и условий извержения в жерле.
Джонс сказал, что необходима дополнительная работа по совершенствованию инструмента, и он надеется сделать часть этого самостоятельно.
«Мы подтвердим это, отправившись к действующему вулкану, сняв несколько высокоскоростных видеороликов и увидев, когда что-то распадается и при каких условиях», - сказал он. «Мы также планируем изучить эффект от добавления пузырьков и кристаллов, потому что настоящая магма не так проста, как идеализированная жидкость в нашей математической модели. В настоящей магме также могут быть пузырьки и кристаллы. Я уверен, что это изменится. Мы хотим узнать, как."
Джонс сказал, что объединение новой модели с информацией в режиме реального времени о свойствах жидкости лавы и условиях извержения может позволить чиновникам по чрезвычайным ситуациям предсказать, когда извержение изменит стиль и станет опасным для групп риска.
«Мы хотим использовать это как инструмент прогнозирования поведения извержений», - сказал он. «Разрабатывая модель того, что происходит в недрах, мы можем затем отслеживать признаки того, что она вот-вот пересечет переломный момент и изменит поведение».