Các nhà nghiên cứu nói rằng việc theo dõi các dao động chậm lặp đi lặp lại trong sưng và sụp đổ mặt đất là rất quan trọng để hiểu liệu một vụ phun trào sắp xảy ra.
Núi lửa dễ bị phun trào bùng nổ tồn tại trên khắp thế giới, nhưng các dấu hiệu cảnh báo không được hiểu rõ. Bây giờ, trong một nghiên cứu mới, một nhóm các nhà khoa học bao gồm một tác giả cao cấp từ Yale xác định các tín hiệu chính của vụ phun trào sắp xảy ra. Bài báo xuất hiện trực tuyến trên tạp chí Nature Geoscience.
Núi lửa Soufriere Hills phun trào vào năm 1995. Tín dụng hình ảnh: Wikimedia Commons
Các núi lửa hung bạo tồn tại ở các khu vực gần rãnh đại dương nơi các mảng kiến tạo đang chìm vào lớp phủ. Các tấm kéo xuống nước, sau đó tạo điều kiện cho tan chảy trong lớp phủ nóng - và thúc đẩy sự phun trào trên bề mặt. Một số ví dụ về những ngọn núi lửa này bao gồm Mt. Thánh Helens và Mt. Rainier ở Hoa Kỳ, Krakatau ở Indonesia, Soufrière Hills ở Montserrat và Mt. Pelée trên Martinique. Một số nổi tiếng với những thảm họa lịch sử, chẳng hạn như trên Mt. Pelée năm 1902, đã giết chết 30.000 người ở thành phố St. Pierre.
Các đài quan sát núi lửa đo hoạt động xây dựng đến một vụ phun trào - được gọi là tiền chất - để theo dõi hoạt động của núi lửa. Những ngọn núi lửa hủy diệt này có xu hướng rung chuyển hoặc trải qua chấn động trong nhiều giờ hoặc vài phút trước khi phun trào. Nhưng ngay cả trước khi run, chúng cũng có thể trải qua các dao động thường xuyên, lặp đi lặp lại, chậm chạp trong sưng và sụp xuống đất, cũng như giải phóng khí. Những dao động này có chu kỳ kéo dài vài giờ đến một ngày và các chu kỳ lặp lại nhiều lần trong nhiều ngày. Theo dõi các hoạt động dài hạn như vậy là rất quan trọng để hiểu liệu một vụ phun trào sắp xảy ra, theo các nhà nghiên cứu.
Các tác giả đề xuất rằng những dao động chậm, dài này là do sóng khí magma nổi lên bên trong ống dẫn núi lửa - ống khói trung tâm của con đường qua đó magma nổi lên trước khi phun trào. Nếu một lớp magma trong ống dẫn đặc biệt sủi bọt, nó sẽ tăng nhanh hơn và truyền đi dưới dạng xung hoặc sóng giàu khí. Nếu xung đủ lớn, khí sẽ nở ra khi tăng và xung sẽ phát triển. Nếu nó quá lớn, nó sẽ bị rò rỉ khi nó mở rộng, do đó, xung won sẽ tăng lên. Nếu nó quá nhỏ, trọng lượng của magma sẽ bóp khí và làm cho xung co lại và phân rã.
Do đó, các xung khí cần phải có kích thước phù hợp, hoặc sóng phải có độ dài phù hợp, để tồn tại trên đường lên bề mặt và gây ra dao động trong sưng mặt đất và giải phóng khí. Mô hình của các tác giả dự đoán độ dài thời gian của các chu kỳ này rất khớp với các quan sát.
Tác giả cao cấp David Bercovici, giáo sư địa vật lý tại Đại học Yale, cho biết, những sóng magma chậm này được chọn bởi cột magma và rất có thể là nguyên nhân của các chu kỳ núi lửa và tiền chất phun trào này.
Tác giả chính là Chloé Michaut của Acadut de Physique du Globe de Paris và cựu sinh viên sau tiến sĩ tại Yale, dưới Bercovici; các tác giả cao cấp khác là Yanick Ricard của Đại học Lyon và R. Steven J. Sparks của Đại học Bristol.
Thông qua Yale