Кухня на Марс. Кредит: Университет Ниигаты
Конусы без корней представляют собой небольшие вулканические рельефы от нескольких до нескольких сотен метров в диаметре, образованные непрерывными взрывами, возникающими в результате взаимодействия между поверхностной лавой и водоемами, такими как озера и реки. В отличие от обычных вулканов, происходящих из магмы, поднимающейся из глубоких подземных конусов, образуются без корней, когда лава покрывает воду, содержится, вызывая взрывные реакции.
Из -за этого процесса их также называют псевдократерами. В то время как в Исландии есть много конусов без корней, они реже в других местах, с небольшими примерами, найденными вдоль побережья Большого острова на Гавайях. Напротив, обширные поля без корней были выявлены на Марсе, что делает их механизмы формирования значительным направлением планетарной геологии.
Доцент Рина Ногучи и ее студентка Ватару Накагава из Университета Ниигата недавно провели аналоговые эксперименты в помещении для моделирования формирования конуса без корней. Результаты опубликованы в журнале вулканологии и геотермальных исследований.
Они использовали нагретый сироп крахмала в качестве аналога лавы и смесь пищевой соды и сиропа для пирога, чтобы представить воду, содержащий слой.
В естественных условиях температура лавы превышает 1000 ° C, нагревая воду, пока она не испаряется и не расширяется взрывоопасно. Тем не менее, сироп крахмала достигает всего около 140 ° C до карамелизации, недостаточно для испарения воды.
Чтобы преодолеть это, исследователи использовали тепловое разложение пищевой соды — реакцию, знакомую от изготовления Карумеяки (японская ириска соты) — для усиления пены.
Схематическая диаграмма эксперимента (слева) и состояния стакана после завершения эксперимента (справа). На правой фигуре светово-зеленая пунктирная линия указывает на трубопровод, который достиг поверхности сиропа, а линия пурпурной указывает на неудачный канал. Кредит: Университет Ниигаты
При нагревании сиропом крахмала, пищевая сода (бикарбонат натрия) высвобождает углекислый газ, усиливая пену и моделирующие взрывы, сродни формированию конуса без корней. Сироп торта был добавлен для отрегулирования вязкости. Исследователи варьировали толщину сиропа в стакане и тщательно проанализировали размер и количество образованных вентиляционных отверстий.
«Мы наблюдали, что каналы часто не смогли сохранить свою структуру, потому что они были нарушены близлежащими образованием каналов», — объяснил Ассоциация. Профессор Ногучи. Исследование показало, что конкуренция за качеств, в дополнение к конкуренции с водой, значительно влияет на пространственное распределение без корней.
Более толстые слои сиропа показали большую конкуренцию среди каналов, увеличивая неудачные каналы, что согласуется с наблюдениями на Марсе, где более толстая лава коррелирует с меньшим количеством конусов без корней.
И наоборот, в средах с обильным каналом (указывая на многие без корней), взрывы были уменьшены из -за ограниченной доступности воды, что приводит к меньшим конусовым зданиям. Это согласуется с наблюдениями на Марсе, которые показывают, что в областях с тонкой лавой не хватает конусных черт.
Дополнительная поддержка этой идеи, неудавшиеся структуры трубопроводов, наблюдаемые в наземных обнажениях лавы, позволяют предположить, что конкуренция за трубопроводом повсеместно влияет на формирование конуса без корней.
Без корней конусы на земле (слева) и Марс (справа). Фотография слева была сделана на озере Миватн в Исландии. Изображение справа было создано с использованием CTX Global Mosaic V.1.0 (Dickson et al., 2023). Кредит: Университет Ниигаты
Эти эксперименты и геологические наблюдения подчеркивают, что слияние трубопроводов и разделение, обусловленные толщиной лавы, являются ключевыми факторами при определении пространственного распределения и размера без корня шишка.
Результаты способствуют более глубокому пониманию формирования конуса без корней на Земле и продвигают знания о похожих рельефах на других планетах, особенно на Марсе.
Будущие исследования будут интегрировать подробные полевые опросы с данными удаленного зондирования для уточнения моделей формирования и улучшения интерпретации прошлых условий окружающей среды, связанных с развитием без корней.
Информация от: Университетом Ниигаты
