Учёные стали ближе к разгадке тайны извержения вулканов

Учёные России и Италии приблизились к разгадке причин извержения вулканов, взяв за основу гору Монте Нуово возле Неаполя. Результаты этого исследования опубликованы в журнале Lithos.

Остатки лавы — породы, которые образуются и застывают на поверхности земли, содержат в себе информацию, способную не только раскрыть причины извержений, но и помочь разгадать тайны прошлого и будущего нашей планеты.

Исследование вулканов в Италии продвинулось благодаря новым физическим методам лаборатории профессора Султана Дабагова в НИЯУ МИФИ и INFN (Национальный институт ядерной физики в Италии). Для исследования использовали самые последние достижения физики, позволяющие получать информацию, «записанную» в остатках извержения.

«Наша работа — детальное исследование активной фазы в жизни планеты, которая проявляет себя в виде извержения вулканов. Извержения — сложные явления, но попытка уловить корреляции между их многочисленными переменными представляет собой дальнейший шаг к их пониманию и предвидению. Мы использовали мощные источники рентгеновского излучения, способного проникать глубоко в исследуемые образцы, не разрушая их», — рассказал руководитель исследования, профессор Института нанотехнологий в электронике, спинтронике и фотонике НИЯУ МИФИ Султан Дабагов.

По словам учёного, на первом этапе вулканические образцы были изучены с помощью поликапиллярной оптики, в основе которой — действие рентгеновских лучей. Далее, для подтверждения результатов, образцы изучили, используя более мощное, синхротронное излучение. Это позволило получить рентгенограммы и томограммы образцов, воссоздать внутренние особенности различных пород и получить трехмерную модель с высоким разрешением.

Ученые считают, что анализ этих моделей в сравнении с образцами других извержений позволит сделать заключения как по исторически известным извержениям, так и по извержениям активных и пассивных вулканов.

«Данные, полученные с помощью компьютерной томографии с использованием синхротронного излучения, можно интегрировать в общую среду методов определения характеристик, используемых в геологии. Мы сможем глубже понять влияние микро- и нанопористости исследуемых пород на их проницаемость, чтобы ответить на многие важные вопросы по формированию и будущему развитию нашей планеты», — отметил Дабагов.

Основная цель совместной работы российских и итальянских ученых — создать инструмент, позволяющий провести детальный томографический анализ в лаборатории, оснащенной маломощной рентгеновской трубкой. Такую возможность обеспечит поликапиллярная оптика.

С помощью нового инструмента можно исследовать вулканические образцы в непрерывном режиме, поскольку такая установка меньше и дешевле по сравнению с синхротронными источниками (что поможет оснастить практически любой исследовательский геологический центр). По мнению экспертов, применение поликапиллярной оптики с малогабаритными источниками и детекторами излучения может лечь в основу компактных переносных устройств для анализа различных пород на месте без перемещения образцов.