知否|火山也是个"老烟民"竟然还会吐烟圈

责任编辑NO。卢泓钢0469 2019-08-16 21:17:08浏览次数:97  

(原标题:Volcanoes blow smoke rings. Now we know how they do it.)

作者 | 过客

出品 | 网易科技《知否》栏目组(大众号:tech_163)

从雷鸣般的火山碎屑流到火热的岩浆河,火山以其强烈而闻名于世。但是火山在安静的时间相同令人敬畏,有时还会像烟民相同向天空中吹出烟圈。

这种时间短存在的烟圈曾在国际上的多座火山呈现过,但人们并不清楚它们是怎么构成的。尽管它们的直径可以到达数百英尺,但它们的寿数很短并且难以预测,因而就很难研讨。

美国宇航局喷气推进实验室的高档研讨员Fabio Pulvirenti决议领导科学家进行研讨。研讨报告的合著者,意大利卡塔尼亚大学的火山学家Carmelo Ferlito表明,这表明吸烟者嘴里发作的作业,或多或少也发作在火山内部。

烟非烟雾非雾,真身其实是水蒸气

意大利国家地球物理和火山学研讨所的火山学家Boris Behncke并没有参加这项研讨,他宣称,尽管被称作烟圈,但这些烟圈并不是由烟组成的。相反,这些火山产品主要是水蒸气,它们从岩浆中逸出并经过火山口喷涌而出。

研讨人员发现,强风可以阻挠这种烟圈的构成或使其只能时间短存在。假如没有强风,由很多火山蒸汽构成的烟圈就会飘向天空并开端扩展。终究,当大部分的蒸汽都消失的时分,这种烟圈就会从视野中消失不见。

火山模型的核算机模仿终有所得

当研讨人员在2013年第一次了解到它们时,他并没有在科学文献上发现任何实质性的答案。因而,当他的猎奇心变得难以忍受时,他自己组建了研讨团队企图解开这个疑团。

研讨团队仔细阅读了很多对火山烟圈的调查,了解它们上升的高度、移动的速度、冷却的速度、它们成分的改变的程度以及它们含有火山灰的频率。他们还深入研讨了这些来自岩浆的气体是怎么从火山通道中活动的。

然后他们把一切的发现都输入到电脑模型中。经过调整火山通道内的压力积累,以及虚拟火山喷口的几许形状,研讨团队终究核算出了构成烟圈所需的条件。

火山喷“烟圈”需求哪些条件呢?

当岩浆经过火山通道上升时,周围的压力下降,这就会使溶解的气体构成气泡的方式。假如岩浆不太粘稠,那些气泡就会交融成单一的紧缩气体气气腔。当它们挨近喷口时,这些气腔会剧烈地减压并发作爆炸,将热蒸汽向上推进。

火山就像一个简略的制作烟雾的玩具,它经过一个狭隘的圆形开口喷出烟雾。不管什么状况都需求有很多的蒸汽存在,然后敏捷排出才干构成一个像样的烟圈。

当上升的水蒸汽环遇到冰冷的大气层时,它就会变冷、减速、冷凝并且变得清晰可见,有点像飞机的尾迹。至关重要的是,想要构成这种烟圈火山口有必要是适当圆的,并且火山口的两边高度有必要相同。假如排气口形状太不规矩或存在决裂的当地,那么这种烟圈就或许呈现严峻的曲折和不稳定,乃至底子不会构成。

纯属满意自己猎奇心的研讨其实相同重要

奥克兰大学火山学博士Benjamin Simons曾在数座继续活泼的活火山上看到过这种烟圈,其中就包含瓦努阿图的亚苏尔火山。当小股的火山气体经过这些狭隘的开口时,烟圈就呈现了。

Simons宣称,它们缓慢地上升,并且几乎没有满意的力气支撑它们在消失之前离开在火山口。新的核算机模型的核算成果与Simons自己的观测成果相吻合。他宣称,火山口越圆就越有或许发生烟圈现象。

尽管这项作业还有待同行审议,但它好像可以解说为什么不是每座火山都能看到这种烟圈现象,那是由于烟圈的构成需求如此杂乱的条件。但是,即便满意了这些条件,烟圈也并不总是呈现,这表明火山内部气体的紊乱状况比咱们目前所了解的还要杂乱。走运的是,研讨团队仍然在尽力探究,希望能找到更多的答案。

这项研讨并不只是处理了研讨人员的猎奇心。构成火山烟圈的通道也是火山爆发时岩浆流向地表的通道,因而研讨它们或许有助于地质学家更好地了解火山蒸汽喉内的状况。Ferlito称,尽管这项作业或许并没有处理火山学中一些最急迫的问题,但测验处理一个既风趣又美丽的谜题也是适当不错的。

网易科技《知否》栏目,猎奇国际,与你一同探究不知道。

重视网易科技微信号(ID:tech_163),发送“知否”,即可检查一切知否稿件。

本文来历:知否 责任编辑:乔俊婧_NBJ11279

“如果发现本网站发布的资讯影响到您的版权,可以联系本站!同时欢迎来本站投稿!

精彩阅读

阅读排行