Nanolita 'neve' em torno de um microlito de óxido de ferro 'árvore de Natal'. Mesmo essas pequenas esferas de 50 nm são, na verdade, compostas de nanolitas ainda menores agregadas em aglomerados. O Natal chegou mais cedo este ano para esses pesquisadores. Crédito:Brooker / Griffiths / Heard / Cherns
Em um novo estudo de processos vulcânicos, Cientistas de Bristol demonstraram o papel que os nanolitas desempenham na criação de erupções violentas em vulcões normalmente "calmos" e previsíveis.
O estudo, publicado em Avanços da Ciência , descreve como cristais nanométricos (nanolitas), 10, 000 vezes menor que a largura de um cabelo humano, pode ter um impacto significativo na viscosidade do magma em erupção, resultando em erupções explosivas e inexplicáveis.
"Esta descoberta fornece uma explicação eloqüente para erupções violentas em vulcões que geralmente são bem comportados, mas ocasionalmente nos apresentam uma surpresa mortal, como a erupção do Monte Etna em 122 aC, "disse o Dr. Danilo Di Genova da Escola de Ciências da Terra da Universidade de Bristol.
"Vulcões com composições de magma de sílica baixa têm viscosidade muito baixa, o que geralmente permite que o gás escape suavemente. Contudo, mostramos que as nanolitas podem aumentar a viscosidade por um tempo limitado, que prenderia o gás no líquido pegajoso, levando a uma mudança repentina de comportamento que antes era difícil de explicar. "
Dr. Richard Brooker, também de Ciências da Terra, disse:"Demonstramos o efeito surpreendente das nanolitas na viscosidade do magma, e, portanto, erupções vulcânicas, usando nano-imagens de ponta e espectroscopia Raman para buscar evidências dessas partículas quase invisíveis nas cinzas que surgiram durante erupções muito violentas. "
A rocha Etna que entrou em erupção é derretida em uma fornalha de arame na linha de luz síncrotron na fonte de luz Diamond. Crédito:Richard Brooker
"A próxima etapa foi fundir novamente essas rochas em laboratório e recriar a taxa de resfriamento correta para produzir nanolitas no magma derretido. Usando o espalhamento de radiação de fonte síncrotron extremamente brilhante (10 bilhões de vezes mais brilhante que o sol), fomos capazes de documentar o crescimento de nanolita. "
"Em seguida, produzimos uma espuma basáltica com nanolita (pedra-pomes) em condições de laboratório, também demonstrando como essas nanolitas podem ser produzidas por subresfriamento à medida que os voláteis são dissolvidos do magma, abaixando o liquidus. "
O professor Heidy Mader acrescentou:"Ao conduzir novos experimentos em materiais sintéticos analógicos, a baixas taxas de cisalhamento em relação aos sistemas vulcânicos, fomos capazes de demonstrar a possibilidade de viscosidades extremas para magma contendo nanolita, estendendo nossa compreensão do comportamento incomum (não newtoniano) dos nanofluidos, que permaneceram enigmáticos desde que o termo foi cunhado, há 25 anos. "
Erupção suave e efusiva típica do Monte Etna (Itália). Crédito:Boccia Pasquale da Pixabay
A próxima etapa desta pesquisa é modelar este perigoso, comportamento vulcânico imprevisível em situações vulcânicas reais. Este é o foco de uma concessão do Conselho de Pesquisa do Ambiente Natural (Reino Unido) e da National Science Foundation (EUA) 'Quantifying Disequilibrium Processes in Basaltic Volcanism' concedida a Bristol e a um consórcio de colegas em Manchester, Durham, Cambridge e Arizona State University.
