Kilauea 화산 용암 호수의 이상한 음악적 역학

Kilauea 화산 용암 호수의 이상한 음악적 역학
날짜:
2022년 6월 6일
원천:
오리건 대학교
요약:
2018년 큰 폭발이 일어나기 전에 킬라우에아는 10년 동안 더 완만하게 분화했습니다. 연구는 이 분화의 특징 중 하나인 화산의 오랜 용암 호수에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다.

킬라우에아의 분화구에 있는 용암 호수는 화산이 더 큰 종소리를 내기 전에 출렁이고 휘젓는 데 10년을 보냈습니다.

킬라우에아는 2018년에 극적으로 분화했습니다. 지진, 화산재 기둥, 용암 흐름으로 인해 하와이 빅 아일랜드의 삶이 혼란에 빠졌고 화산의 지형이 바뀌었습니다. 그러나 킬라우에아는 큰 폭발이 일어나기 전에 10년 동안 더 완만하게 분출했습니다. 천천히 움직이는 이 분화의 두드러진 특징 중 하나는 킬라우에아 정상의 할레마우마우 분화구 내부에 형성된 용암 호수입니다.

오리건 대학교 지구 과학자들의 새로운 연구는 이 용암 호수의 역학과 주변 지반의 변형이 화산 가스의 이동과 화산의 얕은 배관 시스템에서 변화하는 마그마 온도의 신호를 어떻게 암호화하는지 보여줍니다.

이 작업을 주도한 UO의 지구 과학자인 Leif Karlstrom은 "정말 인기 있는 화산의 역학에 대한 새로운 관점입니다."라고 말했습니다. "사람들은 용암 호수 가장자리 근처에 서서 용암 흐름이 나오는 것을 볼 수 있습니다. 하지만 표면 아래에는 더 많은 일이 일어나고 있었습니다." Karlstrom과 현재 USGS California Volcano Observatory의 전 UO PhD 학생인 Josh Crozier는 6월 1일 Science Advances 저널에 연구 결과를 보고했습니다 .

킬라우에아의 용암 호수는 지하 마그마 챔버에 의해 공급되었으며 통로로 표면과 연결되었습니다. 용암은 상당히 빠르게 냉각되고 응고되기 때문에 일관된 용암 호수를 유지하려면 놀라운 균형이 필요합니다. 깊은 곳에서 새로운 용암이 꾸준히 유입되고 너무 많은 압력이 축적되는 것을 방지하기 위해 충분한 용암이 떠나는 것입니다.

화산의 더 깊은 역학에 대해 더 자세히 알아보기 위해 연구원들은 2008년부터 2018년까지 하와이 화산 관측소에서 수집한 데이터를 분석했습니다. 화산 주변에 위치한 센서 배열은 진동과 기타 교란을 기록합니다. 칼스트롬 연구실의 전 대학원생인 조시 크로지어는 "무언가 마그마 챔버나 용암 호수를 물리적으로 교란시키면 주변을 맴돌며 지진계로 이를 측정할 수 있다"고 말했다. "이 10년에 걸친 분화 동안 우리는 수만 건의 그러한 사건을 감지했습니다. 우리는 이 데이터를 이러한 신호를 생성하는 물리학 기반 프로세스 모델과 결합하고 있습니다."

포크로 음료수 잔을 두드리는 소리가 잔에 담긴 액체의 양에 따라 달라지거나 드럼 소리가 모양에 따라 달라지는 것처럼 킬라우에아 정상 주변에서 관찰되는 지진 신호는 마그마가 밀려들어오는 공명을 인코딩합니다. 얕은 마그마 챔버에서. 이 공명의 특성은 단순한 악기와 달리 온도 및 가스 함량과 같은 마그마의 모양과 특성에 의해 결정됩니다. 전체 분출에 대한 공명 신호를 주의 깊게 조사함으로써 연구원들은 위험하고 극한 환경을 직접 조사하지 않고도 화산 내부에서 무슨 일이 일어나고 있는지 추론할 수 있었습니다.

Crozier는 "시간 경과에 따른 가스 축적과 온도 변화를 직접적인 측정 없이 실제로 볼 수 있습니다."라고 말합니다.

Kilauea와 같은 분출하는 화산 폭발에 대한 간단한 모델은 마그마가 튜브에서 짜낸 치약처럼 깊은 곳에서 밀려 올라 화산 밖으로 분출된다고 말합니다. 그러나 2018년 킬라우에아 화산 폭발의 경우 "우리는 폭발로 이어지는 큰 마그마 유입이 있었다는 어떤 징후도 보지 못했다"고 Crozier는 말합니다. 대신, 새로운 분석은 화산의 동쪽 열곡 지대 아래로 정상 마그마 챔버의 배수와 관련된 얕은 과정이 큰 분출을 형성하는 데 도움이 되었다는 아이디어를 뒷받침합니다.

Karlstrom은 미래의 분화 행동을 예측하기 위해 그 정보를 사용하기에는 너무 이르다고 강조합니다. 그러나 결국 과학자들이 화산의 지진 신호에 대해 더 많은 정보를 바탕으로 해석하는 데 도움이 될 수 있습니다. "그것은 다음 단계입니다. 우리가 화산의 역학과 인간의 위험에 대해 발견한 이러한 변이의 의미를 식별하는 것입니다."