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

20.07.2021

Кристофер Хансон, старший лектор Университета Мальмё, давно изучает различные «стыдливые» фобии шведов. С недавних пор среди них оказалось и поедание кипрского сыра халуми.

>>
06.07.2021 17:00:00

…исследователи выяснили, как будет меняться скорость астероида Апофис после 2029 года, что позволит использовать гравитационный маневр и избежать столкновения астероида с Землей в 2051 году…

…специально натренированные собаки учуивают коронавирус в образцах мочи с вероятностью 95%…

…неинвазивный метод стимуляции мозга с помощью сфокусированного ультразвука позволяет включать и выключать определенные типы нейронов и может быть использован при лечении нейродегенеративных заболеваний…

>>
29.06.2021 17:00:00

Болезни желудка и кишечника превратились в этакий бич для человечества. На помощь могут прийти братья наши мельчайшие – бактерии. Нет, речь не идет о правильном питании с использованием пробиотиков.

>>
23.06.2021 17:00:00

Оказывается, консолидацию разрозненных экстремистов в организованную группу можно отследить по динамике нарастания определенного содержания в Сети: ее удалось описать единым уравнением, используемым в физике при изучении морских волн.

>>
16.06.2021 16:00:00

…летучие мыши живут в пространстве, где расстояния измеряются временем, например – насекомое находится в девяти миллисекундах, а не в полутора метрах…

…совместные усилия программного обеспечения и нейронного интерфейса позволяют преобразовать мысленный процесс написания текста парализованными пациентами в текст на экране компьютера

… раны у мышей заживают почти на треть быстрее при внесении бета-изоформы очищенного рекомбинантного белка теплового шока

>>