Laser by mohl v budoucnu usnadnit předpovídání výbuchu sopek

Výbuch sopky dokáže být velmi ničivý, když se nepředpoví včas. Vědci nyní přišli na způsob, jak lépe předpovědět výbuch sopky pomocí laseru, jak píše web ScienceAlert.

Výzkum využívá laserovou technologii ke zjištění chemického složení vyvrženého magmatu v průběhu času. Protože chemické složení magmatu ovlivňuje jeho tekutost, výbušnost a potenciál nebezpečí, mohlo by to pomoci při budoucím monitorování a předpovídání vývoje sopečných erupcí.

Magma – roztavená hornina, se skládá z kapaliny (tzv. taveniny), plynu a krystalů, které rostou s tím, jak teplota magmatu klesá během jeho cesty na zemský povrch. Když magma vybuchne a stane se lávovým proudem, uvolní se z něj plyn (který obsahuje vodní páru, oxid uhličitý, oxid siřičitý a další sloučeniny) a ochladí se na sopečnou horninu.

Tato hornina obsahuje krystaly pomalu ochlazované uvnitř sopky, zasazené do jemnější horninové matrice rychle ochlazované na povrchu. V důsledku toho mohou sopečné horniny vypadat trochu jako čokoláda “na kamenité cestě”.

Krystaly vzniklé v útrobách sopky jsou vynikajícím archivem předehry k erupci. Krystaly však mohou překážet, když se potřebujeme zaměřit na taveninu, která je vynáší na povrch, a na to, jak se vlastnosti taveniny mění v průběhu erupce. Aby se izoloval signál taveniny, použil se ultrafialový laser, podobný těm, které se používají při operaci očí, k odstřelení horninové matrice mezi většími krystaly. Laserem vygenerované částice se pak analyzovali pomocí hmotnostní spektrometrie, aby se určilo chemické složení vulkanické matrice. Metoda umožňuje rychlou chemickou analýzu. Pomocí laserové metody se mohli sledovat změny chemického složení lávy související se změnami v zemětřeseních a emisích oxidu siřičitého, stejně jako styl erupcí a z nich vyplývající nebezpečí.

To zahrnovalo změnu od husté lávy, která působila jako buldozer na začátku erupce, ke stékající lávě, která vytvářela rychlé lávové řeky a lávové tunely v pozdější fázi erupce. Zjistila se také klíčová změna chemického složení lávy zhruba dva týdny před koncem erupce, která naznačuje ochlazování magmatu v důsledku poklesu jeho zásob.

Podobné změny by mohly být sledovány jako signál doznívání erupce při budoucích erupcích po celém světě.

Zdroj: redakce, sciencealert