火山闪电风暴正在创造完美的水晶球
在他们的实验过程中形成了一个玻璃球。图片来源:Genareau 等人,2015
科学家们在火山爆发留下的灰烬中发现了微小的、完美圆形的玻璃球,并表示它们可能是了解火山爆发的方式和原因的关键在这些疯狂不稳定的事件中形成。
由美国阿拉巴马大学火山学家 Kimberly Genareau 领导的研究小组检查了两次大规模火山喷发(2009 年阿拉斯加堡垒山喷发和 2010 年冰岛埃亚菲亚德拉冰盖喷发)的火山灰,发现直径仅为 50 微米的玻璃球(一微米等于 0.001 毫米)。
研究人员多年来就知道火山喷发会产生微小的锯齿状玻璃碎片,但这些球体的一致形状和光滑表面让人感到惊讶。据认为,玻璃碎片是由火山口喷出大量火山灰云而形成的,当各个火山灰颗粒相互接触和摩擦时,它们会产生足够的静电,转化为闪电。
这闪电可能是创建球体的关键,Live Science 的贝基·奥斯金 (Becky Oskin) 说道,因为它们在短短百万分之一秒内将火山灰云内的空气加热到约 30,000 摄氏度(54,000 华氏度)的温度。这会将玻璃颗粒熔化成熔融液体,当这些液滴在空气中垂直落下时,它们会冷却成小球体形状。
“你不需要火山闪电来制造玻璃[用灰烬],只是为了获得不寻常的形状,”吉纳罗告诉奥斯金。
为了检验这一理论,Genareau 与新西兰坎特伯雷大学的研究人员合作,在实验室中复制火山喷发的条件,看看它们能产生什么形状的玻璃。在期刊上发表地质学,该团队描述了他们如何将人造灰放入高压绝缘体实验中,以生产超光滑的玻璃球,以及其他有凹痕、麻点和倾斜的不完美的球,这可能是由于冷却和凝固之前沸腾太快造成的。
既然他们怀疑火山闪电必须存在才能创造出这些漂亮的小球体,Genareau 和她的团队将利用它们来更多地了解这种奇怪的现象。 “我们对火山闪电发生的频率知之甚少,但这提供了可能保存在地质记录中的物理证据,”她告诉《生活科学》。
德国电影制片人马克·塞格拉特 (Marc Szeglat) 最近在日本九州岛上的樱岛火山上拍摄了一些罕见的镜头,该火山从炽热的喷口中喷出闪电。这是相当壮观的:
来源:生活科学