Ciencias

La ciencia detrás de los anillos de humo volcánico

La ciencia detrás de los anillos de humo volcánico


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Es increíble pensar en un volcán haciendo trucos de fiesta. Pero hay algunos volcanes, como el volcán Yasur en Vanuatu, que literalmente pueden soplar anillos de humo.

La vista es realmente encantadora, y si le tomara una foto, la gente probablemente pensaría que está retocada. Pero este fenómeno es muy real y plantea preguntas sobre qué lo causa.

Se han observado anillos de humo en muchos volcanes de todo el mundo, pero el secreto sobre su mecanismo recién ahora se está desentrañando.

RELACIONADO: EL MISTERIO DE LA LAVA AZUL Y EL VOLCÁN KAWAH IJEN

Los volcanes son aberturas en la corteza terrestre que sirven como salida para el escape de magma y gases. El magma varía en viscosidad según factores como la temperatura, el contenido de sílice y la cantidad de gases disueltos.

Estos factores no solo determinan si el magma fluirá libremente o tendrá más resistencia (viscosidad). También determina si los gases condensados ​​podrán escapar del magma y formar anillos de humo.

Hagamos un repaso rápido de nuestro conocimiento de los volcanes y tratemos de entender qué sucede con estos gases atrapados dentro de la boca de un volcán.

¿Cómo se forman los volcanes?

Hay más de 1500 volcanes activos en la Tierra, y posiblemente más bajo los océanos. Algunos científicos creen que el 80 por ciento de las erupciones volcánicas de la Tierra tienen lugar en el océano.

Hawái, Alaska, California, Oregón y Washington albergan la gran mayoría de volcanes en los EE. UU.

Hay diferentes formas de definir un volcán activo, pero en general, un volcán se conoce como activo si ha tenido al menos una erupción en los últimos 10.000 años.

Puede ser difícil de imaginar, dada la violencia de una erupción, pero la mayoría de los volcanes se forman en un proceso lento. Estos volcanes se forman cuando el magma del manto superior de la Tierra se abre camino hacia la superficie. Una vez en la superficie, emerge para formar flujos de lava y depósitos de ceniza.

Los volcanes se forman a través de muchos ciclos de tales erupciones. La lava se enfría después de entrar en contacto con el aire, que eventualmente se endurece en capas que finalmente forman el volcán. Este proceso ocurre repetidamente durante miles de años y, con el tiempo, a medida que el volcán continúa en erupción, a menudo se vuelve cada vez más grande.

¿Qué causa las erupciones volcánicas?

El magma se eleva del manto cuando se derrite. Esto puede ser provocado por placas tectónicas que se separan o empujan una contra la otra, o en 'puntos calientes' donde la corteza terrestre es delgada.

El magma, que es relativamente ligero, sube a la superficie y finalmente escapa a través de aberturas volcánicas. Las erupciones explosivas en las que a menudo pensamos cuando escuchamos la palabra erupción ocurren con poca frecuencia y en tipos específicos de volcanes.

Esto ocurre cuando la presión es demasiado alta. También puede ocurrir cuando el magma entra en contacto con el agua. El vapor que se forma como resultado es suficiente para darle al volcán la presión necesaria para hacer erupción.

Pero no todos los volcanes entran en erupción. Los que lo hacen se conocen como volcanes activos.

Estos volcanes son objeto de mucha investigación y estudio a pesar de los obvios desafíos y peligros.

¿Cuáles son los diferentes tipos de volcanes?

Hay diferentes tipos de volcanes. Los más simples son los conos de ceniza. Ocurren cuando las partículas y manchas de lava son expulsadas de un respiradero volcánico. Con el tiempo, esto forma un cono circular u ovalado, generalmente con un cráter en forma de cuenco en la parte superior. Los volcanes de cono de ceniza tienden a ser cortos, solo crecen alrededor de 1,000 pies de altura.

Los compuestos o estratovolcanes son algunas de las montañas más conocidas del mundo: el monte Rainier y el monte Fuji son estratovolcanes. En estos volcanes, el magma de las profundidades de la Tierra se canaliza hacia la superficie. La lava irrumpe en la superficie a través de respiraderos o fisuras y forma conos empinados. Los volcanes compuestos pueden explotar violentamente y pueden hacer erupción de vapor, cenizas y rocas en lugar de magma. Este tipo de erupción se conoce colectivamente como flujo piroclástico.

Los volcanes en escudo, por otro lado, tienen pendientes suaves. Las erupciones de estos volcanes son más frecuentes pero típicamente no explosivas. Su magma tiene baja viscosidad, por lo que puede viajar grandes distancias por las laderas poco profundas del volcán. Estos volcanes se acumulan lentamente con el tiempo, con cientos de erupciones, creando muchas capas, en lugar de explotar catastróficamente. El monte Kilauea en Hawái es un volcán en escudo.

Algunos volcanes forman domos de lava. Estos son creados por pequeñas masas de lava, con alta viscosidad y acidez, que se acumula sobre y alrededor del respiradero. La cúpula crece a medida que se expande la lava del interior. Las cúpulas de lava pueden explotar violentamente, liberando una gran cantidad de roca caliente y ceniza. Un ejemplo de volcán de cúpula es Puy de Dome en Francia.

Las erupciones de todo tipo son dañinas para la vida, aunque algunas, como las erupciones explosivas, tienen más poder destructivo. Si bien las erupciones son un tema interesante de estudiar, los anillos de humo suelen ocurrir cuando no se producen erupciones.

Explicando los anillos de humo

Una teoría de Boris Behncke, vulcanólogo del Instituto Nacional de Geofísica y Vulcanología de Italia, dice que estos anillos, de hecho, no son humo, sino vapor de agua y otros gases comprimidos.

Los anillos de humo son difíciles de estudiar, ya que desaparecen rápidamente en la atmósfera. Un grupo de científicos dirigido por Fabio Pulvirenti encontró una explicación probable del anillo de humo. Pulvirenti es investigador principal del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA.

El enfoque de este grupo fue bastante radical. Aceptaron que sería difícil estudiar este fenómeno con equipos físicos, debido a su rareza. En cambio, crearon simulaciones en una computadora.

Alimentaron los diversos parámetros de los anillos de humo volcánico, como la velocidad, la altura y el tiempo de enfriamiento en un programa de computadora. Este programa se basó en conceptos teóricos de mecánica de fluidos que definieron cómo los gases interactuaban con el magma y la física de la formación de vórtices.

Luego modificaron los parámetros que podrían afectar la formación de anillos de humo. Descubrieron que cambiar la presión y la geometría del respiradero a valores particulares conducía a la aparición y desaparición de anillos de humo.

En la simulación, los gases condensados, predominantemente vapor de agua, escaparon del magma y fueron propulsados ​​por el respiradero del volcán. Este vapor volcánico, que es más cálido y menos denso que el aire circundante, se desplaza hacia arriba y comienza a expandirse.

El mecanismo es similar a lo que sucede en la boca del fumador cuando sopla anillos de humo. Se ha establecido que el volcán debe tener una abertura razonablemente estrecha para que se formen los anillos.

Pero el misterio no termina ahí.

¿Por qué estos volcanes no siempre lanzan anillos de humo?

La pregunta correcta, entonces, no es cómo ocurren, sino por qué no ocurren la mayor parte del tiempo cuando se cumplen las condiciones. Y la respuesta probable es bastante simple: viento.

Los vientos rápidos no permiten que se formen los anillos de humo, o al menos no son lo suficientemente grandes como para ser observables.

Terminando

Los primeros metafísicos y científicos desarrollaron la comprensión que tenemos hoy del mundo mediante la observación de la naturaleza. Hoy, vemos una desconexión entre nuestros investigadores y la naturaleza.

RELACIONADO: IMÁGENES ESPECTACULARES DE LA ERUPCIÓN VOLCÁNICA DE RAIKOKE TOMADAS DEL ESPACIO

Al mismo tiempo, la tecnología y los métodos de investigación que utilizamos en la actualidad son cruciales para nuestra comprensión de la naturaleza, como lo demostró el equipo de Pulvirenti.

Elegir entre los dos siempre seguirá siendo un dilema para los científicos. Y tienen que encontrar un equilibrio para hacer un trabajo verdaderamente inspirador.

El estudio muestra que no importa cuán avanzada sea la tecnología, la naturaleza siempre tendrá algo que enseñarnos.


Ver el vídeo: Anillos de humo, cañón de vortices (Mayo 2022).