Металлические вулканы

Александр Гурьянов
(«ХиЖ», 2021, №6)

Земные вулканы образуются при извержениях частично расплавленной магмы. На нашей планете это в основном жидкие горные породы с преобладанием кремнезема. Однако не каждое планетарное тело состоит из них, есть тела из замерзших льдов, например спутник Сатурна Энцелад, извергающий в процессе криовулканизма воду в космос и на свою поверхность. Логично предположить, что на металлических космических телах следует ожидать явления ферровулканизма. И такое тело есть: это Психея, астероид размером в сотни километров, входящий в число астероидов главного пояса. По спектральным данным, ее поверхность покрыта никелем и железом.

Интересуясь вулканизмом на телах, состоящих в основном из металлов, четверо физиков Северо-Каролинского университета под руководством профессора Арианны Сольдати решили с помощью модельного эксперимента узнать, как образуются потоки металлической лавы. Исследователи изучили формирование и течение жидких смесей металлов, в основном железа, и скальных пород, помещенной в высокотемпературную печь. Выливая расплавленную смесь, ученые смогли установить различия в поведении двух компонентов.

При высоких температурах железо отделяется и опускается вниз, как это давно и хорошо известно по доменному производству. Поэтому металлический расплав в основном движется под расплавом скальной породы и языками выползает из-под него на перемещающемся фронте. Плотная и очень текучая металлическая лава движется гораздо быстрее, чем менее плотные и более вязкие скальные расплавы, и распределяется по охлаждающей поверхности тонким слоем. Она также разбивается на мириады мелких ветвящихся струй. В своей динамике два вида потоков практически независимы, турбулентное взаимодействие по границе не приводит к сильному смешиванию.

Все это значит, что на металлической планете извержения должны оставлять специфический ветвящийся рельеф, который легко отличить от толстых и шероховатых слоев застывших лав горных пород. Арианна Сольдати говорит: «Уже первое исследование проблемы позволяет предполагать, что металлические вулканы не будут выглядеть как классический земной вулкан вроде Фудзиямы. Скорее они будут очень покатыми и широкими конусами, так как металл должен легко растекаться».

Дело за малым. НАСА планирует в следующем году запустить к Психее специальную миссию. В начале 2026 года ландшафты металлического астероида станут доступны всему человечеству.

(Nature Communications, 2021, т. 12, № 1, полный текст) 



123

Разные разности

25.09.2022 14:00:00

Как вы думаете, что важнее — есть много фруктов или есть фрукты часто? Казалось бы, какая разница. А между тем разницу обнаружили исследователи из Астонского университета в Бирмингеме.

>>
23.09.2022 14:00:00

В Формуле-1 всегда бытовало твердое убеждение, что здесь работает «правило 80/20»: машина/команда отвечают за 80% успеха в гонке, а мастерство пилота — только за 20%. Но, как выяснили ученые из Университета Летбриджа, эта формула ошибочна.

>>
21.09.2022 16:00:00

Компания Virginia Tech вместе со специалистами из двух университетов США работает над перчатками для подводных манипуляций Octa-glove. Принцип их работы позаимствован у щупалец осьминога.

>>
17.09.2022 16:00:00

Одуванчики продолжают распространяться по миру. И делают это поразительно успешно. Потому что используют надежные и изощренные технологии, созданные природой. Например, семена одуванчиков — одни из лучших летунов.

>>
16.09.2022 18:00:00

Ученые из Университета Райса представили бесконтактную оптическую систему мониторинга деформаций, которая включает в себя тензочувствительную краску и портативное оборудование для считывания информации с нее.

>>