Ignác, Brigitta, Kincső2023. február 01., szerda
Tudomány

Kukoricasziruppal modellezték a lávamozgást

National Geographic Magyarország

Egy új kutatás szerint a buborékok jelentősen megváltoztatják azt, hogy miként, és milyen sebességgel folyik a láva.

Forrás: USGS

 

2018-ban a hawaii Kīlauea kitörésekor lakott területen zajlottak az események, a kitörés miatt 2000 embert telepítettek ki, ám így is megsérült 24 fő, és megsemmisült 716 építmény. A lávafolyások okozta kár meghaladta a 800 millió dollárt.

Habár egyáltalán nem ritka, hogy a lávafolyás buborékos, a Kīlauea e kitörése során a megszilárdult lávából vett mintákból az derült ki, hogy számos esetben a láva térfogatának több mint 50 százalékát gázbuborékok tették ki.

Az Amerikai Geofizikai Unió őszi online konferenciáján bemutatott eredmények szerint a buborékok közt volt olyan, amelyik az egy métert is elérte, és a kitörés lehetőséget adott arra, hogy a vulkanológusok élőben figyelhessék meg, miként befolyásolják a kőzetolvadék gázai a láva mozgását a lejtős vagy épp sík terepen. Azonban ahhoz, hogy a jelenség fizikáját részletesen is megismerjék, laboratóriumi kísérletekre is szükség volna, ám érthető okokból ezt nem igazán célszerű folyékony kőzetolvadékkal végezni, számolt be az EOS földtudományi hírportál.

Acuko Namiki, a japán Hirosimai Egyetem vulkanológus kutatója épp Hawaii-n volt, amikor a 2018-as kitörés zajlott, s észrevette, hogy a lávafolyások eleinte rendkívül gyorsak voltak, majd később jelentősen lelassultak. „Nagyon meglepődtem a különbségen, és szerettem volna magyarázatot találni a hirtelen változásokra a buborékos és buborék nélküli lávafolyások segítségével” – mondta a kutató. Nem volt szükség valódi kőzetolvadékra a laborkísérletekhez, a buborékos kőzetolvadékot kiválóan sikerült helyettesíteni kukoricaszirup, szódabikarbóna és citromsav keveréke segítségével, így aztán vizsgálni tudták a viselkedését is, mesterséges lejtőkön. A kísérletekből egyértelműen beigazolódott, hogy a buborékok befolyásolják a láva viszkozitását, és már egy kis változás a láva belső szerkezetében elvezethet a jelentős és tartós dinamikai különbségekhez.

A kukoricaszirup olyan anyag, amellyel remekül lehet modellezni a lávafolyásokat, könnyen változtathatóak a tulajdonságai. A jelen vizsgálatok során háromféle típust állítottak elő a szódabikarbóna és a citromsav segítségével: tiszta kukoricaszirup, buborékos kukoricaszirup, és buborékos, de lebegő szemcséket is tartalmazó kukoricaszirup. A háromféle „láva” egy műanyaglapból készült lejtőre került, ahol a saját tulajdonságai által meghatározott módon lefolyhatott. Eközben egy kamera felülnézetből rögzítette a mozgást, az egyes „lávafolyások” vastagságát pedig lézerrel mérték folyamatosan.

Sematikus rajz arról, hogy mi történik a buborékokat tartalmazó lávafolyásban.
Forrás: AGU / Acuko Namiki

A leggyorsabb a buborékmentes volt, kissé lassabb a buborékos, és végül a buborékot és szemcséket is tartalmazó meglehetősen kényelmes tempóban folyt csak lefelé, ráadásul a teljes szirupfolyás középütt gyorsabb, a szélein lassabb volt. Kiderült a kísérletből, hogy a buborékok a lávafolyás teteje felé igyekeznek, és csupán egy vékonyka „láva” héj választja el a buborékot a levegőtől. Ez a valóságban a héjas pahoehoe avagy lepényláva típusú lávafolyások jellemzője, ahol a lávafolyás tetején vékony kéreg képződik, s a lávafolyás megszilárdulását követően ez veszélyes lehet, mert könnyen beszakad, ha valaki rálép. A buborékok eleinte növelik a lávafolyás viszkozitását, vagyis lassabban folyóssá válik így a láva, azonban, ahogy a gázok a lávafolyás tetejére emelkednek, ezzel felgyorsul a láva mozgása is.

A buborékok tetején lévő kéreg megszilárdul, az óvatlan túrázó ha erre rálép, könnyen beszakad alatta, súlyos balesetet okozva. E lávakőzet neve a héjas pahoehoe.
Forrás: Oregon State University

Az egyszerű és rendkívül olcsó modellkísérletekkel sokat lehet javítani azokon az előrejelzéseken, amelyek alapján a lakott területeket kiürítik. A további pontosabb laboratóriumi mérések alapján a valós lávafolyásoknál fellépő körülmények részleteit is megismerhetik majd a kutatók, és így a hatóságok, polgári védelmi szervek a jelenleginél sokkal hatékonyabb és megbízhatóbb védelmi intézkedéseket hozhatnak majd.

Hozzászólások

Majomszerű állat élt a sarkvidéken 52 millió éve

Majomszerű állat élt a sarkvidéken 52 millió éve

A Kanadához tartozó, sarkvidéki Nunavut tartományban, az Ellesmere-szigeten bukkantak rá a kövületekre.

Almavirágzás és mesterséges intelligencia

Almavirágzás és mesterséges intelligencia

Egy új fejlesztésű MI képes felismerni az alma fővirágát, ez pedig kulcsfontosságú lesz a mesterséges, gépi beporzásban.

Diákok indították útjára Magyarország első szuperszonikus kutatórakétáját

Diákok indították útjára Magyarország első szuperszonikus kutatórakétáját

Sikeresen startolt a BME (Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem) Aerospace Team, 3 méter hosszú, szilárd hajtóanyagú, oktatási célú kutatórakétája, 2023. január 26-án - közölte az MTI-vel a Nemzeti Média- és Hírközlési Hatóság (NMHH).

A cukros üdítők adója a lányokra hatott kedvezőbben

A cukros üdítők adója a lányokra hatott kedvezőbben

Nagy-Britanniában a cukros üdítőkre kivetett adóktól azt várták, csökkenni fog a gyermekek körében az elhízás.

Az elszigetelt kis élőhelyfoltok biodiverzitás-megőrző szerepe

Az elszigetelt kis élőhelyfoltok biodiverzitás-megőrző szerepe

Az Alföldön található erdőssztyepp-foltok és kunhalmok biodiverzitását vizsgálva az ELKH Ökológiai Kutatóközpontban (ÖK) munkatársai azt találták, hogy ezen elszigetelt elhelyezkedésű élőhelyek természetvédelmi értéke kis méretük ellenére is kiemelkedő, többek között legalább százötven - részben ritkán látható, részben eddig teljesen ismeretlen - pókfajnak adnak otthont.

National Geographic 2023. januári címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

12 990 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlapNational Geographic 2021. májusi címlapNational Geographic 2021. júniusi címlapNational Geographic 2021. júliusi címlapNational Geographic 2021. augusztusi címlapNational Geographic 2021. szeptemberi címlapNational Geographic 2021. októberi címlapNational Geographic 2021. novemberi címlapNational Geographic 2021. decemberi címlapNational Geographic 2022. januári címlapNational Geographic 2022. februári címlapNational Geographic 2022. márciusi címlapNational Geographic 2022. áprilisi címlapNational Geographic 2022. májusi címlapNational Geographic 2022. júniusi címlapNational Geographic 2022. júliusi címlapNational Geographic 2022. augusztusi címlapNational Geographic 2022. szeptemberi címlapNational Geographic 2022. októberi címlapNational Geographic 2022. novemberi címlapNational Geographic 2022. decemberi címlapNational Geographic 2023. januári címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket