科学家们开发了一种新技术来预测火山的行为——用激光摧毁火山的“岩石道路”熔岩。
这种开创性的方法涉及名为“激光烧蚀电感耦合等离子体四重质谱法”的朗朗上口的方法。然而,更简单的想象方法是激光眼科手术。
火山充满了从地幔中渗出的岩浆和熔岩。当火山喷发时,化学反应会改变岩浆的构成——岩浆被称为熔岩。
昆士兰大学的特蕾莎·乌比德博士将岩浆称为火山的“计算机代码” ,提供了有关火山如何喷发以及可能发生熔岩流的重要信息。并非所有喷发都伴随着熔岩流,而且根据熔岩的粘度或流动性,也有不同类型的熔岩流。
乌比德博士说:“火山喷发期间岩浆液体部分发生的化学变化非常令人难以置信。”
“岩浆由在火山内部结合的液态熔体、气体和晶体组成。
“经常有太多的干扰晶体,岩浆看起来就像岩石路,很难观察它的化学成分。为了清除这些晶体,我们使用类似于眼科手术中使用的激光来喷射冷却的熔体(即岩石基质)。
“然后我们分析材料,测量其化学成分。”
Ubide 博士和她的团队在 2021 年拉帕尔马火山喷发的 85 天期间收集的样本测试了该方法。
乌比德博士说:“火山喷发面积超过 12 平方公里,159 立方米的熔岩摧毁了约 1,600 所房屋,迫使 7,000 多人疏散——这给国家造成了约 14 亿美元的损失。”
“为了了解火山喷发如何演变并向人们提供警告和建议,实时监测数据至关重要。
地震、地面变化和气体数据提供了有关活火山内部发生情况的间接信息,但熔体的化学成分可以直接衡量岩浆的“特性”、其喷发时的行为以及对人口和基础设施的潜在影响。
“我们在这次喷发期间收集的信息可以帮助为未来的火山监测和灾害管理提供信息。”
该团队目前正在试验一种类似的火山灰技术,可以在火山活动期间更容易地对其进行采样。
乌比德博士说:“我们很高兴与火山观测站合作,将该方法作为监测工具来实施。”
该研究发表在《科学进展》杂志上。