Antarktis Lava See Schnauber und Puffs wie ein schlafender Drache

Der kälteste Ort der Erde ist auch einer der seltenen Orte wo ein aufgewühlten Lavasee ein Fenster in das Herz eines Vulkans bietet.

Am Vulkan Erebus in der Antarktis ein langlebige Lavasee bläht Dampf und startet Lava Bomben auf Wissenschaftler, die seine Hänge zu skalieren, in der Hoffnung, die Geheimnisse wie Vulkane funktionieren. (Lava Bomben fliegen Blobs von geschmolzenem Gestein).

"Wir denken, dass Lavaseen sind wirklich oben auf einer Magmakammer so durch das Studium Lavaseen wir sehen können, was geschieht in den Eingeweiden des Vulkans," sagte Philip Kyle, Vulkanologe an der New Mexico Tech in Socorro, der Erebus seit den späten 1960er Jahren besucht hat.

Erebus ist kontinuierlich bereits seit den 1970er Jahren tätig. Seit mehr als 40 Jahren haben Forscher wie Kyle bestiegen seine 12.450-Fuß hohen (3.794 m) während des kurzen Sommers, Installation einer Batterie von Überwachungseinrichtungen, die Erebus in eines der am intensivsten überwachten Vulkane der Welt verwandelt. [Galerie: Erebus Vulkan ist erstaunlich Lavasee]

In den ersten Jahrzehnten versammelten Wissenschaftler nur wenige kostbare Wochen im Wert von Daten jeden Sommer am Erebus. Jetzt überwacht trotz des rauen Klimas, alles von Erdbeben zu Infrarotkameras Barsch auf dem Vulkan das ganze Jahr über. Instrumente verfolgen auch die Schwellung und das sinken der Oberfläche des Vulkans, snooping auf Magma unterirdisch pulsieren; hören Sie Infraschall (Ton unter dem Bereich des menschlichen Gehörs); und Gase entweichen in die Luft zu schnuppern.

Atem des Drachen

Eine der bemerkenswerten Entdeckungen von diesem langen Lager kommen wird wie regelmäßig die Lava See Schnauber und Kannen, wie ein schlafender Drache. "Ich mag sagen, dass Erebus atmet, obwohl ich gesagt aus weil Erebus nur ausatmen kann", sagte Kyle.

Kyles Mitarbeiterin, Clive Oppenheimer, Vulkanologe an der Universität Cambridge, bemerkt zuerst den See zuverlässig Muster vor einigen Jahren, von seiner nicht enden wollenden Gaswolke zu messen. Der Gesamtbetrag der Gas – meist gleichermaßen von Kohlendioxid und Wasser mit ein wenig Schwefeldioxid und Chlorwasserstoff – steigt und fällt in einen 10-minütigen Zyklus. Die Zusammensetzung des Gases schaltet auch im gleichen Rhythmus.

Aber die kurze Sommersaison Forschung Wissenschaftler waren nicht sicher, ob das Phänomen nur auf ihre Uhr ereignete. Vielleicht erwachte der Drache im Winter.

Jetzt, mit das ganze Jahr über Ausrüstung, Erebus Ermittler haben bewiesen die Zyklus bleibt das ganze Jahr über, variiert zwischen fünf und 18 Minuten seit 2004, laut einer Studie, veröffentlicht Juni 2014 in der Zeitschrift, Erde und planetarische Wissenschaft Buchstaben.

"Das Verhalten bemerkenswert konstant geblieben ist eigentlich recht ungewöhnlich für Vulkane," sagte Nial Peters, Hauptautor der Studie und Geophysiker an der Universität Cambridge in Großbritannien.

Die neue Studie berichtet auch andere faszinierende Verhalten im sprudelnden See. Zum Beispiel die Lava wuchtet im Konzert mit seinen 10 Minuten Gas-Zyklus, sagte seine Oberfläche Hebungen und Senkungen von etwa 6 bis 10 Fuß (2 bis 3 m), Peters. Und Lava Kühlung auf See Oberflächenrisse und fließt nach außen mit einer Geschwindigkeit, die die schwankenden Gase übereinstimmt. "Denken Sie an den See als eine Schüssel sitzt oben auf ein Rohr und als frische Chargen von Magma in den Boden kommen sie aufstehen und ausgebreitet," Peters erzählt Live Science Our Amazing Planet. "Das ist, was wir in der Geschwindigkeit der Strömung von der Mitte des Sees nach außen sehen. "Es sieht aus wie eine dicke, treacly Flüssigkeit, die allmählich Konvektion ist."

Ein seltener Blick

Lavaseen sind selten – gibt es nur vier langlebige Seen auf der Erde, weil der Vulkan Lava an die Oberfläche kontinuierlich versorgen muss. Es gibt Seen am Erebus, Hawaii Kilauea-Vulkan, Äthiopiens Vulkan Erta Ale und Nyiragongo Vulkan in der Demokratischen Republik Kongo. [Fotos: fünf aktivsten Vulkane der Welt]

Erebus Vulkan Magma ist eine seltene Art, genannt phonolitischer, bis zu 100 Mal mehr zähflüssig als Basalt am Kilauea auf Hawaii und Erta Ale in Äthiopien. Erebus ist der einzige aktive Vulkan mit phonolitischer Lava, sein Zwillingsbruder Kilimanjaro in der ostafrikanische Graben, Kyle sagte. Beide sind steilen, kegelförmigen Sphäruliten Vulkanen aus Rissen, wo die Erdkruste auseinander streckt. Droht sich von Ross Island, ist Erebus von McMurdo-Forschungsstation und New Zealand Scott Base sichtbar.

Die Langzeitbeobachtungen am Erebus Vulkan Lavasee unter den nur strengen Studien dieser wertvollen Fenster in magmatischen Systeme sind, sagte Matt Patrick, Vulkanologen mit der United States Geological Survey Hawaii Volcano Observatory, die nicht an der Studie beteiligt war.

"Peters Papier stellt einen großen Schritt in aktive Lavaseen, im großen Teil wegen einzigartig detaillierten Beobachtungen machten sie die Lava-See-Aktivität zu verstehen", sagte Patrick.

Wie es funktioniert

Mit ihrer Fülle an Daten, bewegen uns die Mitglieder des Erebus Teams jetzt auf ihre nächste große Ziel: erklären, wie der Vulkan funktioniert.

"Das ist die Frage $64.000 Dollar" sagte Kyle seltsam vorhersehbar Leitungen.

Hier ist, was die stetige Ausdünstungen verursachen könnte. Denken Sie an Blobs steigen und fallen in einer Lavalampe. Jetzt legen Sie die Blobs in eine Grundleitung, das den Lavasee von einer tief vergrabene Magmakammer speist. Lava bewegt sich nach oben und unten das Rohr – ein Fluss und Gegenstrom ähnlich wie eine Lavalampe, nach einem Modell in einer separaten Studie in der gleichen Ausgabe der Zeitschrift Erde und planetarische Wissenschaft Buchstaben veröffentlicht werden.

"Die Physik der was vorgeht sind ziemlich unterschiedlich, aber es ist eine einfache Analogie", sagte Peters, der Co-Autor der Studie "Lava-Lampe" ist. "Chargen von frischem Magma herein als Blobs, nicht als einen kontinuierlichen Strom."

Aber genau wie eine echte Körper, diese "Atmung" kommt aus einem anderen Teil des Vulkans als seine Aufstoßen Eruptionen. Erebus ausbricht wenn eine große Gasblase entsteht und platzt in den See spritzt Lava an den umliegenden hängen. Einige der Vulkan Lava Bomben sind fast Bus-Größe.

Am Erebus haben diese Rülpser eine andere Zusammensetzung als die Gase, die Ebbe und Flut alle 10 Minuten, Forscher entdeckt. Die Ermittler denke, dass dieser Unterschied bedeutet, dass die Bombe-Start Luftblasen aus tiefer in den Vulkan kommen.

"Es sieht aus wie die beiden Verhaltensweisen sehr entkoppelt voneinander unterscheiden, sind" Peters sagte. Das Gas Radfahren kontinuierlich auch wenn Eruptionen plötzlich der Lava See gesenkt, stellte er fest.

Computer Modellierung der oberen und unteren vulkanischen Sanitär hilft dieser seltsamen Satz von Verhaltensweisen zu erklären und geben Einblick in das Innenleben der anderen Vulkanen, sagte Peters.

Aber es gibt eine Hürde.

"Im Grunde, die messbaren Eigenschaften der Lava sind noch zu vergeben," Peters sagte. Sogar der Lava Temperatur ist nur eine Vermutung-es wird nie direkt gemessen. Das ist zum Teil wegen der Gefahr des Todes von fliegenden Bomben, und teils, weil der See in einem Krater, 330 Fuß tiefen (100 m) eingebettet ist. "Der Wunschtraum genannte Vulkan Angeln, die Instrumente baumelte von Kabeln in den See, zu tun", sagte Peters.

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