火山何時噴發？實驗找到新解

科學家使用明膠、雷射和水進行模擬實驗，研究為什麼岩漿沿縱向和橫向裂縫行進，並發現了一個先前未知的火山噴發潛在誘因。這項工作對提高火山噴發預測準確性很重要。

澳洲墨爾本蒙納許大學地質學家克魯登（Sandy Cruden）表示，科學家透過研究岩漿在地殼岩石層中移動的途徑，偶然發現了這個原因。

他說，岩漿沿垂直裂縫上升稱「爬岩牆」，之後沿水平方向移動稱「爬岩床」，如此行進的原因是一個「經典地質學問題」。

在實驗室裡，科學家將罐子內注入兩層不同強度的豬皮明膠來模擬地殼，又注入有顏色的水來模仿上升的岩漿。當岩漿「爬岩牆」到達上層明膠後它變成了「爬岩床」，在兩個明膠層之間行進。

明膠內被注射了微小的螢光顆粒。移動的雷射擊中它時顆粒會發光，可以用一個高速攝影機捕捉到。

實驗中科學家觀察到崩潰的岩牆，這顯示壓力顯著下降。克魯登說，科學家知道火山的一側坍塌時，岩漿庫受到的壓力減少，會觸發火山噴發。但是，這是第一次發現，「岩床」形成過程中「岩牆」壓力驟降會觸發火山噴發。

克魯登說，岩漿充滿溶解的氣體，「就像香檳或可樂」。他說噴發過程就像搖動汽水瓶子，然後打開蓋子，壓力下降導致形成氣泡並噴發泡沫流。

實驗使用了水，而不是充滿氣體的岩漿，意味著他們的實驗沒有產生一個火山狀的爆炸。克魯登和其他科學家計算了壓力大小，發現在自然環境中等同的條件足以產生噴發。

克魯登說，這一發現對預測火山何時爆發有重大意義，例如2010年冰島的艾雅法拉冰蓋火山噴發之前就形成了「岩牆」和「岩床」。

火山很危險，並且大部分火山活動發生於地下數公里處，運作機理少為人知。這些挑戰就使得使用模型研究岩漿運移原理更加重要。

科學預測火山噴發的準確性不大，不過仍好於預測地震的能力。

克魯登說，火山學家能看到一些信號。但科學家需要更佳了解產生這些信號的物理過程。他們的實驗有助於更理解噴發背後的物理過程，更了解這些信號，來預測火山何時噴發。