Usando jarabe y bicarbonato de sodio, la investigación de la Universidad de Negata ha demostrado el método de formar conos no tripulados, pequeñas formas de tierra volcánica que se encuentran comúnmente en la Tierra y Marte. El estudio dejó en claro a través de un enfoque experimental que el proceso de autoorganización determina la distribución y el tamaño locales de estas formas de tierra. Esta investigación aumentará nuestra comprensión de la explosión de la interacción de lava y el agua y proporcionará nuevas ideas sobre los fenómenos geológicos en el planeta rojo.
Sin raíz, los conos son volcanes pequeños, que varían de varios a varios cientos de metros, lo que resulta en explosiones continuas que resultan de lagos de superficie e interacciones entre lagos y ríos como depósitos de agua. A diferencia de los volcanes regulares que emiten el magma subterráneo profundo, cuando la lava cubre la capa de agua, no hay conos que estimulen la respuesta explosiva. Debido a este proceso, también se conocen como sembradores. Si bien Islandia alberga conos sin muchas raíces, son menos comunes, hay pequeños ejemplos a lo largo de la costa de la Isla Grande en Hawai. Por el contrario, Mars ha identificado un campo amplio sin cono de raíz, lo que hace que su formación sea un importante centro de planetas.
Raina Noguchi, profesora asociada de la Universidad de Nigata y su estudiante Vataro Nakagawa han realizado experimentos analógicos interiores para imitar la formación de un cono. Usaron jarabe de almidón caliente como análogo de lava y una mezcla de bicarbonato de sodio y jarabe de pastel para representar el agua que contiene agua.
En el entorno natural, la temperatura de lava es de más de 1000 ° C, calienta el agua hasta que se convierta en vapores y se propague explosivamente. Sin embargo, el jarabe de almidón alcanza solo 140 ° C antes del carameto, lo que es insuficiente para hacer vapores de agua. Para superar esto, los investigadores utilizaron la pudrición térmica del bicarbonato de sodio, una reacción que estaba familiarizada con la fabricación de crómico (toffee de panal japonés), para aumentar la espuma. Cuando se calienta con jarabe de almidón, el bicarbonato de sodio (carbonato de bicicleta de sodio) emite dióxido de carbono, acelera la espuma y hace que las explosiones sean sinónimos de la formación de un cono. Se agregó jarabe de pastel para ajustar la viscosidad. Los investigadores diferenciaron de manera diferente el grosor del jarabe en un panadero y analizaron su tamaño y número.
“Observamos que el drenaje a menudo no mantiene su estructura porque se ven afectadas por el drenaje más cercano”, explicó Assoc. Profesor Noguchi. Los estudios muestran que, además de la comparación de agua, la competencia del surco afecta significativamente la distribución local de conos sin raíz. Las gruesas capas de jarabe mostraron más competencia entre los desagües, aumentando los desagües fallidos, según observaciones en Marte, donde la lava gorda se conecta con conos de raíces bajas. Por el contrario, en la atmósfera con grandes desagües (muchas raíces indican los conos), la disponibilidad limitada de agua ha reducido las explosiones, lo que ha llevado a los edificios de construcción. Es compatible con las observaciones en Marte, que muestran que las áreas con lava delgada no tienen conos de raíz.
Además de respaldar esta idea, una estructura de drenaje fallida observada en las afueras de la lava del suelo muestra que la competencia de drenaje afecta globalmente la formación de un cono. Estos experimentos y observaciones geológicas destacan que la integración y separación del grosor basado en lava son los factores clave para determinar la distribución y el tamaño locales de los conos sin raíz.
Estas consecuencias son ayudadas por una comprensión profunda sobre la formación de un cono en la Tierra e información de antemano sobre otros planetas, especialmente en Marte. La investigación futura conectará una encuesta de campo detallada con datos de teledetección para mejorar el modelo de formación y mejorar las interpretaciones de condiciones ambientales pasadas que están vinculadas al desarrollo de cono sin raíz.
