Zwaartekracht Zorgt Ervoor Dat Vulkanen Bezwijken En Beïnvloeden Uitbarstingen

{h1}

In een reeks rommelige experimenten ontdekten wetenschappers dat de zwaartekracht vulkanen op verschillende manieren deformeert, afhankelijk van hun structuur en samenstelling, waardoor sommige verzakken en verspreiden.

De manier waarop de zwaartekracht de vulkanen vervormt, kan helpen bij het verklaren van mysterieuze kenmerken die te zien zijn in vulkanen op Mars, op de aarde en elders, evenals potentieel onthullende risico's die vulkanen opleveren voor naburige gemeenschappen op aarde, zegt een groep onderzoekers.

Door de zwaartekracht kunnen grote vulkanen op twee manieren onder hun eigen gewicht vervormen: ze kunnen zich naar buiten uitspreiden bovenop hun "kelder" van de onderliggende rots of zakken naar beneden in die kelder.

De manier waarop vulkanen vervormen heeft een grote invloed op de stabiliteit van hun structuren en wanneer en hoe ze uitbarsten. Om meer te weten te komen over hoe de zwaartekracht de vorm van vulkanen kan veranderen, hebben onderzoekers modellen gebouwd die verschillende vervormingsstijlen simuleren, van zuiver spreiden tot puur uitzakken.

Rommelig modelleren

De wetenschappers ontwikkelden modellen bestaande uit grote containers waarin de onderzoekers siliconenplamuur plaatsten die het plooibare deel van de bovenste lagen van de aarde nabootst. Bovendien plaatsten de wetenschappers zand en gips om de brosse lagen van de kelder van een vulkaan te weerspiegelen. Ten slotte schonken onderzoekers meer zand en gips bovenop om kegels te bouwen die vulkanen vertegenwoordigen en wachtten ongeveer 10 tot 60 minuten om de kegels de kelders te laten vervormen. Voor sommige modellen voegde het team een ​​dunne siliconenlaag toe net onder de basis van de kegel en imiteerde bepaalde zwakke basismaterialen, zoals drassige stenen.

"Ik kan zeker zeggen dat het leuk was, zo rommelig," zei onderzoeker Paul Byrne, een planetaire geoloog aan de Carnegie Institution of Washington. "Het gipspoeder dat we gebruikten om de cohesie van het zand te vergroten, had de neiging om zich te vestigen op alles in het lab, en de siliconengel was onmogelijk te beheersen als hij eenmaal uit een verpakking was. Ik schreef meer dan een paar broeken, schoenen en labjassen tijdens de experimenten die ik heb uitgevoerd. "

De onderzoekers namen digitale foto's terwijl de modellen werden ontwikkeld en gebruikten speciale software om met buitengewone details te meten hoe de oppervlakken van de structuren in de loop van de tijd vervormden.

"Onze experimentele methode is voldoende duidelijk dat deze experimenten kunnen worden uitgevoerd op middelbare schoollabo's, wat de volgende generatie van aard- en planetaire wetenschappers zou kunnen aanmoedigen," vertelde Byrne aan OurAmazingPlanet.

Verspreiden en verslappen

De onderzoekers zagen dat een reeks vulkaanuitspreiding en -verslapping evolueerde, afhankelijk van de stijfheid en sterkte van de kelder van een vulkaan in vergelijking met de grootte van de vulkaan die het ondersteunde. Verspreiding vond plaats wanneer de kelder stijf was, zoals het geval lijkt te zijn met het vulkanische eiland La Réunion in de Indische Oceaan, terwijl verzakking gebeurde wanneer een vulkaan en zijn kelder samen vervormden, zoals het geval is met Elysium Mons op Mars.

Verzakking en verspreiding kunnen ook tegelijkertijd plaatsvinden, wanneer een vulkaan en zijn kelderverdieping afzonderlijk vervormen. Deze interacties kunnen de kenmerken verklaren die te zien zijn bij Olympus Mons op Mars en met vulkanen op Hawaï, de grootste vulkanen op respectievelijk Mars en de aarde. Een dergelijke activiteit kan een verklaring zijn voor raadselachtige terrassen die een beetje lijken op een trap die uit de middenflank van de structuur komt.

"Onze modellen kunnen het bereik van de structurele complexiteit van vulkanen over het zonnestelsel reproduceren en zo helpen verklaren," zei Byrne. "In het bijzonder zijn we in staat om de verschillende enigmatische structurele kenmerken van de grootste bekende vulkaan, Olympus Mons op Mars, te verbinden tot een enkel model, wat een beloning is omdat ik deze vulkaan sinds 2005 heb bestudeerd."

Olympus Mons is de grootste vulkaan in het zonnestelsel, met een diameter van ongeveer 370 mijl (600 km), breed genoeg om de hele staat New Mexico te bestrijken en 22 km hoog, bijna drie keer zo hoog als de Mount Everest. [50 fantastische vulkaanfeiten]

Vulkaan gevaren

Dergelijk onderzoek kan helpen bij het inschatten van de gevaren die verschillende vulkanen vormen. Bijvoorbeeld, "een vulkaan die meer verspreidt dan doorbuigt, loopt een groter risico om aardverschuivingen te lijden of een volledige instorting van de flank en vice versa voor een doorzakkende vulkaan," zei Byrne. Deze onderzoeken kunnen ook mogelijke door uitzakking of verspreidende sites met uitbarstingen onthullen.

Byrne voegde eraan toe dat zijn team zou kunnen gaan denken "over andere, kleinere vulkanen op aarde en Mars, en niet slechts enkele van de allergrootste, zoals [die in] Hawaii of de enorme Olympus Bergen. Bovendien kunnen we kijken om deze resultaten toe te passen naar nog andere buitenaardse vulkanen, zoals de schildvulkanen op Venus, structuren die vernoemd zijn naar hun gelijkenis met het schild van een krijger op de grond.

"En we kunnen de inzichten van onze laboratoriummodellen toepassen op numerieke modellen, en zo een beter begrip krijgen van hoe zwaartekrachtgedreven vulkaanvervorming mechanisch werkt."

Byrne en zijn collega's hebben hun bevindingen op 17 januari online gezet in het tijdschrift Geology.

Volg OurAmazingPlanet voor het laatste nieuws over aardwetenschappen en exploratie op Twitter @OAPlanet. We zijn ook op Facebook & Google+.


Video Supplement: .




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com