Hệ thống sưởi nhớt có thể hâm nóng tro núi lửa đủ để chuyển nó thành dung nham.
Các siêu núi lửa, chẳng hạn như một người ngồi im lìm dưới Công viên Quốc gia Yellowstone, có khả năng tạo ra những vụ phun trào mạnh gấp hàng nghìn lần so với các vụ phun trào núi lửa thông thường. Mặc dù chúng chỉ xảy ra cứ sau vài nghìn năm, những vụ phun trào này có khả năng giết chết hàng triệu người và động vật do lượng nhiệt và tro bụi khổng lồ mà chúng thải vào khí quyển. Bây giờ, các nhà nghiên cứu tại Đại học Missouri đã chỉ ra rằng tro được sản xuất bởi supervolcanoes có thể rất nóng mà nó có khả năng quay trở lại vào dung nham một khi nó chạm mặt đất hàng chục dặm từ vụ phun trào gốc.
Bằng chứng về dòng dung nham chảy cứng thành đá được tìm thấy ở Idaho cách nơi xảy ra vụ phun trào núi lửa 8 triệu năm tuổi ở Yellowstone. Tín dụng: Graham Andrew / Đại học bang California Bakersfield.
Sau một vụ phun trào núi lửa, dung nham thường chảy trực tiếp từ vị trí của vụ phun trào cho đến khi nó nguội đi đủ để nó cứng lại tại chỗ. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu tìm thấy bằng chứng của một hàng chục dòng chảy dung nham cổ dặm từ một vụ phun trào supervolcano gần Yellowstone đã xảy ra khoảng 8 triệu năm trước. Trước đây, Graham Andrew, một giáo sư trợ lý tại Đại học bang California Bakersfield, đã phát hiện ra rằng dòng dung nham này được tạo ra từ tro phun ra trong vụ phun trào. Sau khám phá của Andrew, Alan Whittington, phó giáo sư tại khoa khoa học địa chất của Đại học Missouri, cùng với tác giả chính Genevieve Robert và Jiyang Ye, cả hai đều là nghiên cứu sinh tiến sĩ khoa khoa học địa chất, đã xác định điều này như thế nào khả thi.
“Trong một vụ phun trào supervolcano, dòng nham thạch, mà là những đám mây khổng lồ của tro rất nóng và đá, đi ra khỏi núi lửa tại thường là một trăm dặm một giờ,” Robert nói. Chúng tôi xác định tro phải nóng đặc biệt để nó thực sự có thể biến thành dung nham và chảy trước khi nó nguội dần.
Bằng chứng về dòng dung nham chảy cứng thành đá được tìm thấy ở Idaho cách nơi xảy ra vụ phun trào núi lửa 8 triệu năm tuổi ở Yellowstone. Tín dụng: Graham Andrew / Đại học bang California Bakersfield.
Do tro nên đã làm lạnh quá nhiều trong không khí để biến thành dung nham ngay khi hạ cánh, các nhà nghiên cứu tin rằng hiện tượng này có thể xảy ra nhờ một quá trình được gọi là gia nhiệt nhớt nhớt, độ nhớt là mức độ mà chất lỏng không thể chảy. Độ nhớt càng cao, chất có thể chảy càng ít. Ví dụ, nước có độ nhớt rất thấp, vì vậy nó chảy rất dễ dàng, trong khi mật rỉ có độ nhớt cao hơn và chảy chậm hơn nhiều. Whittington ví quá trình gia nhiệt nhớt để khuấy một nồi mật rỉ.
Rất khó để khuấy một nồi mật rỉ và bạn phải sử dụng rất nhiều năng lượng và sức mạnh để di chuyển chiếc thìa của mình xung quanh cái nồi, ông Whittington nói. Tuy nhiên, một khi bạn khuấy nồi, năng lượng bạn đang sử dụng để di chuyển chiếc thìa được chuyển vào mật rỉ, thực sự nóng lên một chút. Đây là hệ thống sưởi nhớt. Vì vậy, khi bạn nghĩ về việc tro nóng di chuyển nhanh như thế nào sau khi phun trào núi lửa lớn, một khi nó chạm đất, năng lượng được chuyển thành nhiệt, giống như năng lượng từ chiếc thìa làm nóng mật mía. Lượng nhiệt tăng thêm này được tạo ra bởi hệ thống sưởi nhớt là đủ để khiến tro hàn lại với nhau và thực sự bắt đầu chảy như dung nham.
Bằng chứng về dòng dung nham chảy cứng thành đá được tìm thấy ở Idaho cách nơi xảy ra vụ phun trào núi lửa 8 triệu năm tuổi ở Yellowstone. Tín dụng: Graham Andrew / Đại học bang California Bakersfield.
Tro núi lửa từ vụ phun trào này phải có ít nhất 1.500 độ F để biến thành dung nham; tuy nhiên, vì tro nên đã mất một phần nhiệt trong không khí, các nhà nghiên cứu tin rằng hệ thống sưởi nhớt chiếm tới 200 đến 400 độ F của hệ thống sưởi bổ sung để biến tro thành dung nham.
Thông qua Đại học Missouri