科学家在意料之外的暴力爆发后照亮微小的晶体

在对火山过程的一项新研究中，布里斯托尔的科学家证明了纳米岩在原本“平静的”和可预测的火山爆发的剧烈爆发中所扮演的角色。

该研究发表在《科学进展》上，描述了比人类头发的宽度小10,000倍的纳米级晶体(纳诺石)如何对岩浆的黏度产生重大影响，从而导致先前无法解释的爆炸性喷发。

布里斯托大学医学院的Danilo Di Genova博士说：“这一发现为火山爆发提供了有力的解释，这些火山通常表现良好，但偶尔会给我们带来致命的意外，例如公元前122年的埃特纳火山爆发。”地球科学。

“具有低二氧化硅岩浆成分的火山具有非常低的粘度，通常可以使气体缓慢逸出。但是，我们已经证明，纳米岩可以在有限的时间内增加粘度，这会使气体滞留在粘性液体中，从而导致以前难以解释的行为突然转变。”

来自地球科学部的理查德·布鲁克(Richard Brooker)博士说：“我们利用尖端的纳米成像和拉曼光谱技术寻找了火山灰中这些几乎不可见的颗粒的证据，从而证明了纳米岩对岩浆黏度以及火山爆发的惊人影响。在非常猛烈的爆发中。”

“下一步是在实验室中重新熔化这些岩石，并重新创建正确的冷却速度，以便在熔融岩浆中产生纳米晶。利用极亮的同步加速器源辐射(比太阳的亮度高一百亿倍)的散射，我们能够记录纳米晶的增长。”

“然后我们在实验室条件下生产了一种含纳米沸石的玄武岩泡沫(浮石)，还证明了当岩浆中的挥发物被溶解时，通过过冷可以生产出这些纳米沸石，从而降低了液相线。”

海迪·马德(Heidy Mader)教授补充说：“通过在模拟合成材料上进行新的实验，相对于火山系统，在较低的剪切速率下，我们能够证明含纳米岩的岩浆具有极端粘度的可能性，从而扩展了我们对非常规(非牛顿)岩浆的理解)纳米流体的行为，自从25年前这个术语被创造出来以来，一直是个谜。”

这项研究的下一阶段是对实际火山情况下的这种危险，不可预测的火山行为进行建模。这是自然环境研究委员会(英国)和国家科学基金会(美国)授予布里斯托尔及其曼彻斯特，达勒姆，剑桥和亚利桑那州立大学同事联盟的“量化玄武质火山失衡过程”的重点。

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