Cientistas identificaram um processo térmico no magma que ajuda a explicar por que sistemas vulcânicos semelhantes podem ter comportamentos eruptivos distintos. O estudo, liderado pela Universidade de Manchester, focou no magma da erupção de Tajogaíta em 2021, na Espanha.
A pesquisa descobriu que o "superaquecimento", um estado onde o magma é aquecido acima da temperatura de estabilidade dos cristais, pode atrasar a formação de novas estruturas cristalinas. Esse processo acontece enquanto o material sobe em direção à superfície.
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Publicado na revista Nature Communications, o trabalho mostra que altas temperaturas dissolvem pequenas "sementes" de cristais que já existem. O superaquecimento também altera a estrutura interna do magma, tornando-o mais uniforme e menos favorável à formação de novos cristais.
Isso influencia a velocidade de subida do magma e a facilidade com que os gases escapam, fatores que determinam o poder explosivo de uma erupção. As descobertas abordam um debate científico sobre como o histórico térmico do magma afeta a cristalização.
A autora principal, Barbara Bonechi, da Universidade de Manchester, afirmou que o histórico de crescimento de cristais e bolhas controla a forma como o magma entra em erupção. Ela explicou que, ao observar esses processos em um vaso de pressão transparente a raios X, foi possível entender melhor a dinâmica em magmas superaquecidos.
Os pesquisadores recriaram as condições vulcânicas em laboratório usando magma da erupção de Tajogaite. Eles utilizaram microtomografia de raios-X na Diamond Light Source, que permitiu observar a cristalização em tempo real, e realizaram experimentos complementares em Praga para observações mais longas.
O magma que não foi superaquecido começou a cristalizar em cerca de 20 minutos. Em contraste, o magma exposto a um forte superaquecimento apresentou um atraso de mais de oito horas para a formação de cristais.
Esses dados foram incorporados em modelos numéricos que simulam a ascensão do magma. Os modelos indicaram que longos atrasos na cristalização permitem que o magma suba rapidamente e com baixa viscosidade, o que pode promover fontes de lava intensas. Por outro lado, o magma que cristaliza mais cedo se torna mais viscoso e sobe mais lentamente, favorecendo erupções mais suaves.
Margherita Polacci, coautora do estudo, disse que os modelos de risco vulcânico costumam focar na química e no gás do magma. Ela destacou que o trabalho sugere que o histórico térmico e a cinética de cristalização também são importantes para a avaliação de riscos.
Uma ferramenta de IA foi usada para auxiliar na produção desta reportagem, sob supervisão editorial humana.
