Meses de señales de advertencia de Mauna Loa, en la Isla Grande de Hawai, llevaron a la Sociedad Geológica de los Estados Unidos a comenzar a publicar actualizaciones semanales sobre la actividad en el volcán activo más grande del mundo.
Por ahora, tales señales de advertencia solo pueden depender de pistas externas, como terremotos y gases de ventilación. Pero una simulación de la Universidad de Washington ha logrado demostrar lo que sucede en el interior del volcán. El estudio, publicado el 7 de septiembre Geociencia de la naturaleza , es el primero en simular el movimiento de los cristales individuales en la cámara de magma para comprender mejor el movimiento del magma y la acumulación de presión.
"Lo que pasa con el estudio de los volcanes es que realmente no podemos ver dentro de ellos para saber qué está pasando", dijo la coautora Jillian Schleicher, estudiante de doctorado de la Universidad de Washington en ciencias de la Tierra y del espacio. "Cada vez que hay disturbios, como terremotos,emisiones de gases o deformación de la superficie, es realmente difícil saber qué procesos están teniendo lugar dentro del volcán ".
Cada volcán tiene una personalidad única. Los vulcanólogos usan los restos de erupciones pasadas y señales de advertencia previas para predecir cuándo podría explotar. Pero esas predicciones se basan en una comprensión vaga del funcionamiento interno del sistema.
La simulación de computadora UW idealizada podría ayudar a los vulcanólogos a comprender mejor cómo se acumula la energía dentro de un sistema como Mauna Loa, que es el foco de la investigación del grupo UW, para predecir cuándo entrará en erupción.
"Esta herramienta es novedosa porque nos permite explorar la mecánica", dijo el primer autor George Bergantz, profesor de ciencias de la Tierra y el espacio de la Universidad de Washington. "Crea un marco interpretativo para lo que controla el movimiento y lo que podría producir las señalesver en el exterior "
El equipo usó un modelo de computadora desarrollado originalmente por el Departamento de Energía de EE. UU. Para modelar la combustión de combustible. El grupo UW adaptó previamente el código para simular erupciones volcánicas y columnas de cenizas; este documento es la primera vez que se usa para descender dentro delvolcán y examinar el movimiento de cada cristal individual.
Un volcán está lleno de "magma papilla", un material fangoso que es en parte magma o roca líquida y en parte cristal sólido. Los estudios anteriores lo aproximaron como un fluido espeso. Pero capturar su verdadera naturaleza dual hace la diferencia, ya quelos cristales interactúan de formas que importan para su movimiento.
"Si vemos terremotos en el interior de Mauna Loa, eso nos dice que hay magma moviéndose a través del volcán", dijo Bergantz. "Pero, ¿cómo podemos entender mejor su progreso a través de ese sistema de plomería?"
La simulación muestra que el magma tiene tres estados de circulación: lento, medio y rápido. En el estado lento, el nuevo magma se filtra a través de los poros de los cristales. Sin embargo, a medida que aumenta la tasa de magma inyectado, crea un "tazón para mezclar"región donde los cristales más antiguos se mezclan con el nuevo material.
"En estos mushes ricos en cristales, sabemos que tenemos magma entrando y, a veces, podría atravesar [la capa de cristales en la parte inferior]", dijo Schleicher. "Pero no sabemos cómo está ocurriendo la mezcla".o los plazos involucrados "
El modelo actual es una cámara de magma idealizada, pero con más potencia informática podría expandirse para reproducir la estructura interna de un volcán en particular.
Ahora que los investigadores pueden simular lo que sucede dentro de una cámara de magma, Schleicher observará muestras de roca de Mauna Loa y analizará las capas en los cristales. Los cristales conservan pistas químicas a medida que crecen, de forma similar a los anillos de los árboles. Emparejar el modelo con los cristales'la composición ayudará a recrear la historia de la roca y rastrear cómo se ha movido el magma dentro de Mauna Loa.
"Mauna Loa es un excelente lugar para estudiar porque es muy activo y las rocas contienen un solo tipo de cristal", dijo Bergantz. "Lo que aprendemos en Mauna Loa nos permitirá avanzar en otros lugares, como Mount St. Helens, que son intrínsecamente más difíciles ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Washington . Original escrito por Hannah Hickey. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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