Vědci se přiblížili k odhalení tajemství sopečných erupcí

Ruští a italští vědci se přiblížili k odhalení příčin sopečných erupcí na základě výzkumu hory Monte Nuovo nedaleko Neapole. Výsledky tohoto výzkumu byly uveřejněny v časopise Lithos.

Zbytky lávy, tedy horniny, která vzniká při erupci a tuhne na povrchu země, obsahují informaci, která může nejen odhalit příčiny erupcí, ale i pomoci při rozluštění záhad minulosti a budoucnosti naší planety. Výzkum sopek v Itálii pokročil díky novým fyzikálním metodám laboratoře profesora Sultana Dabagova na Národní výzkumné jaderné univerzitě MIFI a INFN (Národní ústav jaderné fyziky v Itálii). Při výzkumu bylo využito nejnovějších úspěchů fyziky, které umožňují získat informaci, kterou obsahují zbytky lávy.

„Naše práce je detailním výzkumem aktivní fáze života planety, která se projevuje erupcemi sopek. Erupce jsou složité jevy, pokus zjistit korelace mezi jejich četnými proměnnými je však dalším krokem k jejich pochopení a předpovídání. Použili jsme silné zdroje rentgenového záření schopného pronikat hluboko do zkoumaných vzorků, aniž by došlo k porušení,“ řekl vedoucí výzkumu, profesor Ústavu nanotechnologií v elektronice, spintronice a fotonice MIFI Sultan Dabagov. Podle jeho slov byly v první etapě vulkanické vzorky zkoumány pomocí polykapilární optiky, která stojí na působení rentgenových paprsků. Pro potvrzení výsledků byly poté vzorky zkoumány za využití silnějšího synchrotronního záření. Tím se umožnilo získání rentgenogramů a tomogramů vzorků, povedlo se zrekonstruovat vnitřní zvláštnosti různých hornin a získat trojrozměrný model s vysokým rozlišením. Vědci si myslí, že rozbor těchto modelů ve srovnání s vzorky lávy z jiných erupcí umožní učinit závěry, týkající se jak známých historických erupcí, tak i erupcí aktivních a pasivních sopek.

„Údaje získané pomocí počítačové tomografie za využití synchrotronního záření se dají integrovat od společného prostředí metod zjišťování charakteristik, které se užívají v geologii. Budeme moci lépe pochopit vliv mikropórovitosti a nanopórovistosti zkoumaných hornin na jejich propustnost, abychom odpověděli na mnohé důležité otázky o formování a budoucímu rozvoji naší planety,“ podotkl Dabagov.

Hlavním cílem společné práce ruských a italských vědců je vytvořit nástroj, který umožní detailní tomografickou analýzu v laboratoři vybavené rentgenkou s malým výkonem. Tuto možnost poskytne polykapilární optika.

Pomocí nového přístroje bude možno zkoumat vulkanické vzorky v nepřetržitém režimu, protože toto zařízení je menší a levnější ve srovnání se synchrotronními zdroji (což umožní vybavit těmito přístroji prakticky každé výzkumné geologické středisko). Podle názoru odborníků použití polykapilární optiky s malými zdroji a detektory záření může být základem pro vývoj kompaktních přenosných zařízení pro analýzu různých hornin na místě bez přenášení vzorků.