Küchenexperimente werfen den vulkanischen Wurzelkegeln von Mars Licht auf

Wurzelfreie Kegel sind kleine Vulkanlandformen, die von mehreren bis zu mehreren hundert Metern im Durchmesser reichen, die durch kontinuierliche Explosionen gebildet werden, die sich aus der Wechselwirkung zwischen Oberflächenlava und Gewässern wie Seen und Flüssen ergeben. Im Gegensatz zu normalen Vulkanen, die aus Magma stammen, die aus tiefen Untergrund steigen, bilden sich wurzelosen Zapfen, wenn Lava eine wasserhaltige Schicht abdeckt und explosive Reaktionen auslöst.

Aufgrund dieses Prozesses werden sie auch als Pseudoker bezeichnet. Während Island viele rootlose Zapfen veranstaltet, sind sie an anderer Stelle weniger verbreitet, mit kleinen Beispielen entlang der Küste der Big Island in Hawaii. Im Gegensatz dazu wurden auf dem Mars weite Felder von rootlosen Zapfen identifiziert, was ihre Formationsmechanismen zu einem erheblichen Schwerpunkt der planetarischen Geologie macht.

Associate Professor Rina Noguchi und ihre Studentin Wataru Nakagawa von der Universität Niigata haben kürzlich analoge Innenversuchen durchgeführt, um rootlose Kegelbildung zu simulieren. Die Ergebnisse sind veröffentlicht im Journal of Vulcanology und Geothermieforschung.

Sie verwendeten erhitzten Stärkesirup als Lava-Analogon und eine Mischung aus Backpulver und Kuchensirup, um eine wasserhaltige Schicht darzustellen.

In natürlichen Umgebungen überschreiten Lavastemperaturen 1.000 ° C und erhitzen Wasser, bis sie verdampft und explosionsmäßig ausdehnt. Stärkesirup erreicht jedoch nur etwa 140 ° C vor der Karamellisierung und ist nicht ausreichend, um Wasser zu verdampfen.

Um dies zu überwinden, verwendeten die Forscher die thermische Zersetzung des Backpulvers – eine Reaktion, die sich aus der Herstellung von Karumeyaki (japanischer Waben -Toffee) vertraut gemacht hat, um die Schaumung zu verbessern.

Beim Erhitzen durch Stärkesirup fährt Backpulver (Natriumbicarbonat) Kohlendioxid frei, wobei die Schaumung verstärkt und explosionen simuliert, die mit der Bildung von Wurzelkegel ähneln. Kuchensirup wurde hinzugefügt, um die Viskosität anzupassen. Die Forscher variierten die Sirupdicke in einem Becherglas und analysierten die Größe und Anzahl der gebildeten Lüftungsschlitze sorgfältig an.

„Wir beobachteten, dass Leitungen ihre Struktur oft nicht aufrechterhalten konnten, da sie durch die in der Nähe bildende Leitungen gestört wurden“, erklärte Assoc. Prof. Noguchi. Die Studie ergab, dass der Konkurrenz von Leitungen zusätzlich zum Wasserwettbewerb die räumliche Verteilung des Wurzellosenkegels signifikant beeinflusst.

Dickere Sirupschichten zeigten mehr Konkurrenz zwischen Leitungen und zunehmend fehlgeschlagene Leitungen, die mit den Beobachtungen auf dem Mars übereinstimmen, bei denen dickere Lava mit weniger wurzelosen Zapfen korreliert.

Umgekehrt wurden in Umgebungen mit reichlich vorhandenen Leitungen (was auf viele Wurzelkegel anzeigen) aufgrund der begrenzten Wasserverfügbarkeit verringert, was zu kleineren Kegelbauten führte. Dies entspricht den Beobachtungen auf dem Mars, die zeigen, dass Bereiche mit dünnem Lava wurzelfreie kegelähnliche Merkmale fehlen.

Die in terrestrischen Lava -Aufschlüssen beobachteten fehlgeschlagenen Leitungsstrukturen deuten darauf hin, dass der Leitungswettbewerb die Bildung von Wurzelkegeln allgemein beeinflusst.

Diese Experimente und geologischen Beobachtungen zeigen, dass die durch Lavasticke angetriebene Leitung von Leitungen und Trennung Schlüsselfaktoren für die Bestimmung der räumlichen Verteilung und Größe von Wurzellosenkegeln sind.

Die Erkenntnisse tragen zu einem tieferen Verständnis der rootlosen Kegelbildung auf der Erde und dem Fortschritt der Kenntnisse über ähnliche Landformen auf anderen Planeten bei, insbesondere auf Mars.

Zukünftige Forschungen werden detaillierte Felduntersuchungen mit Fernerkundungsdaten integrieren, um Formationsmodelle zu verfeinern und die Interpretationen früherer Umgebungsbedingungen in Verbindung mit der Entwicklung von Wurzelkegeln zu verbessern.