Viskøs opvarmning kan genopvarme vulkansk aske nok til at omdanne den til lava.
Supervolcanoes, såsom den, der sidder i dvale under Yellowstone National Park, er i stand til at producere udbrud tusinder af gange stærkere end normale vulkanudbrud. Mens de kun sker hvert tusind år, har disse udbrud potentiale til at dræbe millioner af mennesker og dyr på grund af den enorme mængde varme og aske, de frigiver i atmosfæren. Nu har forskere ved University of Missouri vist, at asken, der er produceret af supervolcanoer, kan være så varm, at den har evnen til at vende tilbage til lava, når den rammer jorden ti miles fra den oprindelige udbrud.
Bevis for flydende lava hærdet ind i klippe fundet i Idaho flere miles væk fra stedet for et 8 millioner år gammelt supervolcano-udbrud ved Yellowstone. Kredit: Graham Andrews / California State University Bakersfield.
Efter et vulkanudbrud flyder lava typisk direkte fra stedet for udbruddet, indtil det afkøles nok til at det hærder på plads. Imidlertid fandt forskere beviser på en gammel lavastrøm titusvis af kilometer væk fra et supervolkanudbrud nær Yellowstone, der opstod for omkring 8 millioner år siden. Tidligere fandt Graham Andrews, adjunkt ved California State University Bakersfield, at denne lavastrøm var lavet af aske, der blev sprøjtet ud under udbruddet. Efter Andrews opdagelse bestemte Alan Whittington, lektor i University of Missouri afdeling for geologiske videnskaber på College of Arts and Science sammen med hovedforfatter Genevieve Robert og Jiyang Ye, begge doktorander i den geologiske videnskabsafdeling, hvordan dette var muligt.
"Under et vulkanudbrud rejser pyroklastiske strømme, som er kæmpe skyer af meget varm aske og klippe, væk fra vulkanen typisk hundrede miles i timen," sagde Robert. ”Vi bestemte, at asken skal have været usædvanligt varm, så den faktisk kunne blive til lava og strømme, før den til sidst afkøles.”
Bevis for flydende lava hærdet ind i klippe fundet i Idaho flere miles væk fra stedet for et 8 millioner år gammelt supervolcano-udbrud ved Yellowstone. Kredit: Graham Andrews / California State University Bakersfield.
Fordi asken skulle have kølet for meget i luften til at blive lava til højre, da den landede, mener forskerne, at fænomenet blev gjort muligt ved en proces, der kaldes "viskøs opvarmning." Viskositet er den grad, hvorpå en væske modstår strømme. Jo højere viskositet, desto mindre kan stoffet flyde. For eksempel har vand en meget lav viskositet, så det flyder meget let, mens melasse har en højere viskositet og flyder meget langsommere. Whittington sammenligner processen med viskøs opvarmning til omrøring af en gryde med melasse.
"Det er meget svært at røre en gryde med melasse, og du er nødt til at bruge en masse energi og styrke til at flytte din ske rundt om gryden," sagde Whittington. ”Når du først har fået gryden omrørt, overføres energien, du bruger til at flytte skeen, til melassen, der faktisk opvarmes lidt. Dette er viskøs opvarmning. Så når du tænker på hvor hurtigt den varme aske rejser efter et massivt supervolcano-udbrud, når det først rammer jorden, at energi forvandles til varme, ligesom energien fra skeen, der opvarmer melasse. Denne ekstra varme, der er skabt ved viskøs opvarmning, er nok til at få asken til at svejse sammen og faktisk begynde at flyde som lava. ”
Bevis for flydende lava hærdet ind i klippe fundet i Idaho flere miles væk fra stedet for et 8 millioner år gammelt supervolcano-udbrud ved Yellowstone. Kredit: Graham Andrews / California State University Bakersfield.
Den vulkanske aske fra dette udbrud skal være mindst 1.500 grader Fahrenheit for at blive til lava; da asken skulle have mistet noget af den varme i luften, mener forskerne, at viskøs opvarmning tegnede sig for 200 til 400 grader Fahrenheit yderligere opvarmning for at omdanne asken til lava.
via University of Missouri