آتشفشان‌ها چگونه کار می‌کنند؟

به گزارش گروه علم و آموزش ایران اکونومیست از وبگاه سایِنس دِیلی (Science Daily)، هر خبری که به ما می‌رسد دیدگاهمان را درباره جهانی که در آن زندگی می‌کنیم تغییر نمی‌دهد؛ اما برای متیو جکسن (Matthew Jackson)، دانشمند دانشگاه کالیفرنیا، سانتاباربارا، در آمریکا و هزاران دانشمند آتشفشان‌شناس دیگر در سراسر جهان، یک خبر از حقایقی مهم پرده برداشت.

جکسن و همکارانش در حین نمونه‌برداری از مواد مذاب (ماگما) آتشفشان فاگرادال افجال (Fagradalsfjall) در ایسلند، فرآیندی را کشف کردند که از همه فرآیندهایی که دانشمندان در دو دهه گذشته بر روی آن مطالعه کرده بودند، پویاتر است. آن‌ها از اینکه به کشف نحوه کار آتشفشان‌ها نزدیک‌ شدند، هیجان‌زده‌اند.

در مارس ۲۰۲۱، آتشفشان فاگرادال افجال، واقع در جنوب غربی ایسلند فوران کرد. پنج هزار زمین‌لرزه با شدت چهار ریشتر و بیشتر رخ داد و بیشتر مردم ایسلند را نگران کرد. مواد مذاب غلغل می‌کردند و از سوراخی که در داخل زمین در منطقه نسبتاً خالی گِلدینگالادور (منطقه‌ای نزدیک ریکیاویک، پایتخت ایسلند) بود، بیرون می‌پاشیدند.

دانشمندان و بازدیدکنندگان به منطقه آتشفشانی هجوم بردند تا جدیدترین شکل پوسته زمین را ببینند. به لطف بادهایی که گازهای مضر را دور می‌کردند و به دلیل آهسته‌ بودن جریان گدازه، دانشمندان توانستند به اندازه کافی نزدیک شوند تا از ابتدا از گدازه نمونه‌برداری کنند.

زمین‌شناسان دانشگاه ایسلند به دنبال کشف این بودند که ماگما از چه عمقی از گوشته نشأت گرفته است، و قبل  از فوران در چه فاصله‌ای از سطح ذخیره شده بود و قبل و در هنگام فوران در مخزن چه اتفاقی افتاده است. این سؤالات اساسی، در واقع برخی از بزرگ‌ترین مشکلات سر راه کسانی است که درباره آتشفشان‌ها مطالعه می‌کنند؛ زیرا فوران‌ها پیش‌بینی‌شدنی نیستند، شرایط حاد و خطرناک است و بسیاری از آتشفشان‌های فعال دور و دسترسی‌ناپذیر هستند.

در چند هفته اول، آنچه بالا آمد، نوعی ماگمای تهی‌شده بود که در مخزن، واقع در حدود ۱۶ کیلومتری زیر سطح انباشته شده بود. اما در ماه آوریل، شواهد نشان داد که محفظه با مذاب‌هایی از نوع عمیق‌تر و غنی‌شده با ترکیبی متفاوت دوباره پُرمی‌شود که از ناحیه‌ای متفاوت از ستون گوشته بالاآمده در زیر ایسلند نشأت می‌گرفت. این ماگمای جدید دارای ترکیب شیمیایی کمتر اصلاح‌شده، با محتوای منیزیم بیشتر و نسبت بیشتری از گاز دی‌اکسیدکربن بود که نشان‌دهنده این بود که گازهای کمتری از این ماگمای عمیق‌تر خارج شده است. در ماه مه، ماگمایی که بر جریان غالب بود، نوع عمیق‌تر و غنی‌شده بود. به گفته دانشمندان این تغییرات سریع و شدید در ترکیب ماگما، قبلاً هرگز مشاهده نشده است.

جکسن می‌گوید: این تغییرات در ترکیب شاید زیاد هم نایاب نباشد اما فرصت نمونه‌برداری از فوران‌ها در مراحل بسیار اولیه، یک اتفاق معمولی نیست؛ مثلاً نزدیک‌ترین فوران قبل از فوران آتشفشان فاگرادال افجال در سال ۲۰۲۱، مربوط به شبه جزیره جنوبی ایسلند است که هشت قرن پیش رخ داد. او احتمال می‌دهد که این فعالیت آتشفشانی جدید علامت شروع یک چرخه آتشفشانی احتمالی در جنوب غربی ایسلند باشد که قرن‌ها به طول بینجامد.

حاصل یافته‌های این دانشمندان در مجله طبیعت (Nature) منتشر شده است.