La
rapidissima formazione
di
nanocristalli
nel
magma
ne
aumenta
drasticamente la
viscosità
, alimentando
eruzioni vulcaniche
molto
esplosive
: lo indica la ricerca internazionale coordinata da Danilo Di Genova dell'Istituto di scienza, tecnologia e sostenibilità per lo sviluppo dei materiali ceramici del Cnr a Roma, e condotta grazie a un importante contributo dell'Università Roma Tre. I risultati,
pubblicati
sulla rivista Communications Earth & Environment, offrono una
nuova chiave di lettura
per la dinamica di tali eruzioni e aprono perfino
nuove prospettive
per il
design
di
materiali avanzati
come le
vetroceramiche industriali
, dove il
controllo della nanocristallizzazione
è fondamentale.
Lo studio ha impiegato
tecniche di imaging avanzate
per osservare, per la prima volta in tempo reale, la
formazione di 'nanoliti'
(cristalli di ossido di ferro e titanio più piccoli di un millesimo del diametro di un capello) in un magma andesitico, un tipo di magma con una viscosità tipicamente intermedia, comune in molti vulcani dal comportamento esplosivo. "Abbiamo visto che questi nanoliti si formano in
pochi secondi
una volta che il magma raggiunge determinate condizioni," afferma il primo autore dello studio Pedro Valdivia Muñoz, del Bayerisches Geoinstitut in Germania.
"Ma la vera sorpresa è l'
effetto a catena
che innescano. Invece di essere semplici particelle solide disperse, i nanoliti
alterano chimicamente
il
magma circostante
. Si creano zone arricchite in silice attorno ai cristalli, avvolti contemporaneamente da gusci ricchi di alluminio. Questa eterogeneità chimica su scala nanoscopica è la vera responsabile dell'impressionante aumento della viscosità”. Il
meccanismo
è dunque
più complesso
di quanto si pensasse. "Non si tratta solo del progressivo impoverimento di ferro nel magma liquido o dell'ingombro fisico creato dai cristalli”, prosegue il ricercatore. “È la
riorganizzazione chimica
su nanoscala
che
modifica
radicalmente il
comportamento del magma
, aumentandone notevolmente la
viscosità
e facendolo quindi scorrere con molta più difficoltà".
Queste scoperte hanno
implicazioni dirette
per la comprensione delle eruzioni andesitiche, tipiche di vulcani come il Sakurajima in Giappone. “La rapida formazione di nanoliti e il conseguente aumento di viscosità durante la risalita del magma potrebbero essere fattori chiave che portano a una frammentazione esplosiva. Inoltre - conclude Di Genova - queste zone eterogenee potrebbero influenzare la propagazione delle fratture nel magma e persino facilitare la formazione di bolle di gas, amplificando ulteriormente il potenziale esplosivo”.
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