"Nieve" de nanolitos que rodea un "árbol de Navidad" de microlitos de óxido de hierro. Incluso estas pequeñas esferas de 50 nm en realidad están formadas por nanolitos aún más pequeños agregados en grupos. La Navidad ha llegado temprano este año para estos investigadores. Crédito:Brooker / Griffiths / Heard / Cherns
En un nuevo estudio de procesos volcánicos, Los científicos de Bristol han demostrado el papel que juegan los nanolitos en la creación de erupciones violentas en volcanes por lo demás "tranquilos" y predecibles.
El estudio, publicado en Avances de la ciencia , describe cómo los cristales de tamaño nanométrico (nanolitos), 10, 000 veces más pequeño que el ancho de un cabello humano, puede tener un impacto significativo de la viscosidad del magma en erupción, resultando en erupciones explosivas previamente inexplicables.
"Este descubrimiento proporciona una explicación elocuente de las violentas erupciones en volcanes que, en general, se comportan bien, pero que ocasionalmente nos presentan una sorpresa mortal. como la erupción del monte Etna en el 122 a. C. ", dijo el Dr. Danilo Di Genova de la Facultad de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Bristol.
"Los volcanes con composiciones de magma con bajo contenido de sílice tienen una viscosidad muy baja, lo que generalmente permite que el gas escape suavemente. Sin embargo, hemos demostrado que los nanolitos pueden aumentar la viscosidad durante un tiempo limitado, que atraparía gas en el líquido pegajoso, lo que lleva a un cambio repentino en el comportamiento que antes era difícil de explicar ".
Dr. Richard Brooker también de Ciencias de la Tierra, dijo:"Demostramos el efecto sorprendente de los nanolitos sobre la viscosidad del magma, y por tanto erupciones volcánicas, utilizando nano-imágenes de vanguardia y espectroscopía Raman para buscar evidencia de estas partículas casi invisibles en cenizas erupcionadas durante erupciones muy violentas ".
La roca del Etna en erupción se derrite en un horno de alambre en la línea de luz del sincrotrón en Diamond Light Source. Crédito:Richard Brooker
"La siguiente etapa fue volver a fundir estas rocas en el laboratorio y recrear la velocidad de enfriamiento correcta para producir nanolitos en el magma fundido. Utilizando la dispersión de radiación de fuente de sincrotrón extremadamente brillante (10 mil millones de veces más brillante que el sol) pudimos documentar el crecimiento de nanolitos ".
"Luego producimos una espuma basáltica (piedra pómez) con nanolitos en condiciones de laboratorio, demostrando también cómo estos nanolitos se pueden producir por subenfriamiento a medida que los volátiles se liberan del magma, bajando el liquidus ".
La profesora Heidy Mader añadió:"Al realizar nuevos experimentos con materiales sintéticos analógicos, a bajas tasas de cizallamiento en relación con los sistemas volcánicos, pudimos demostrar la posibilidad de viscosidades extremas para el magma que contiene nanolitos, ampliar nuestra comprensión del comportamiento inusual (no newtoniano) de los nanofluidos, que han permanecido enigmáticos desde que se acuñó el término hace 25 años ".
Erupción efusiva suave habitual típica del Monte Etna (Italia). Crédito:Boccia Pasquale de Pixabay
La siguiente etapa de esta investigación es modelar este peligroso, comportamiento volcánico impredecible en situaciones volcánicas reales. Este es el enfoque de una subvención del Consejo de Investigación del Medio Ambiente Natural (Reino Unido) y la Fundación Nacional de Ciencias (EE. UU.) 'Cuantificación de los procesos de desequilibrio en el vulcanismo basáltico' otorgada a Bristol y un consorcio de colegas en Manchester. Durham, Cambridge y la Universidad Estatal de Arizona.
