Vulcanologia

Simulazione del percorso di MAGMA MUSH in un vulcano attivo. Dettagli e VIDEO

Il Mauna Loa non è in eruzione. Bassi livelli di attività sismica continuano in tutta la sommità del vulcano.

Mesi di segnali di pericolo dal Mauna Loa, sulla Big Island delle Hawaii, hanno indotto la US Geological Survey a rilasciare aggiornamenti settimanali sull'attività del più grande vulcano attivo del mondo.

Per ora, tali segnali di allarme possono contare solo su indizi esterni, come terremoti e gas. Ma una Università di Washington, con una simulazione, è riuscita a dimostrare ciò che sta accadendo in profondità all'interno del vulcano. Lo studio è il primo a simulare il movimento dei singoli cristalli nella camera magmatica, per capire meglio il movimento del magma e l'accumulo di pressione. "Studiando i vulcani non possiamo davvero vedere dentro di essi per sapere cosa sta succedendo ", ha detto il co-autore Jillian Schleicher . "Ogni volta che ci sono disordini, come i terremoti, le emissioni di gas o le deformazione della superficie, è veramente difficile sapere quali processi stanno avvenendo all'interno del vulcano."

Ogni vulcano ha una personalità unica. I vulcanologi usano i resti di eruzioni passate e segnali di avvertimento precedenti per prevedere quando potrebbe esplodere. Ma queste previsioni si basano solo su di una vaga comprensione del funzionamento interno del sistema.

Il team ha utilizzato un modello al computer originariamente sviluppato dall'U.S. Department of Energy degli stati Uniti per modellare la combustione del carburante. Il gruppo UW ha precedentemente adattato il codice per simulare le eruzioni vulcaniche e i pennacchi di cenere; è la prima volta che uno studio del genere viene utilizzato per scendere all'interno del vulcano, ed esaminare il movimento di ogni singolo cristallo.

Un vulcano è pieno di "magma mush", un materiale fangoso, parte del magma, delle rocce liquide e parte del cristallo solido.  Ma catturare la sua vera natura fa la differenza. "Se vediamo i terremoti profondi del Mauna Loa, chi ci dice che non ci sia magma che si muove attraverso il vulcano", si chiede Bergantz. Ma come possiamo capire meglio la sua evoluzione attraverso questo sistema idraulico?  La simulazione mostra che il magma ha tre stati di circolazione: lenta, media e veloce. Nello stato lento, il nuovo magma  filtra appena attraverso i pori di cristallo. Poiché il tasso di aumento dei magma iniettato, tuttavia, crea un una regione  in cui i cristalli più grandi si mescolano con il nuovo materiale. Schleicher spiega: "Noi non sappiamo come la miscelazione avviene o la tempistica coinvolta." L'attuale modello è una camera magmatica idealizzata, ma con più potenza di calcolo che potrebbe essere estesa per riprodurre la struttura interna di un particolare vulcano.

Ora che i ricercatori possono simulare cosa avviene all'interno di una camera magmatica, Schleicher esaminerà i campioni di roccia del Mauna Loa e analizzerà gli strati nei cristalli. I Cristalli conservano gli indizi chimici, come accade negli anelli degli alberi. L'adattamento del modello con la composizione dei cristalli contribuirà a ricreare la storia della roccia, e a tenere traccia di come il magma si è spostato all'interno del Mauna Loa. Il Mauna Loa è un posto stupendo da studiare, perché è molto attivo, e le rocce contengono un solo tipo di cristallo. Quello che impariamo del Mauna Loa ci consentirà di fare progressi in altri luoghi, come il Monte St. Helens, che è intrinsecamente più difficile.

A.T.

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