A tűzhányók felszíne alatti magmamozgásokat teszi láthatóvá egy új technika segítségével a HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont és a Tokiói Egyetem. A müográfiának köszönhetően közelebb kerülhetünk az olyan vulkánok működésének megértéséhez, mint az Etna vagy épp a legaktívabb japán tűzhányó, a Szakuradzsima.
Földünk belseje nehezen vagy nem hozzáférhető, ha meg szeretnénk vizsgálni, jelentős technikai kihívással kell szembenéznünk a felszín alatt uralkodó extrém körülmények (magas nyomás és hőmérséklet) miatt. Éppen ezért elsősorban közvetett módon lehet csak kutatni, ráadásul a kapcsolódó veszélyek (mint például a vulkánkitörések) előrejelzése is kezdetleges. „Az olyan új technikák, mint a müográfia, lehetőséget nyújtanak arra, hogy jobb bepillantást nyerhessünk a felszín alatti folyamatokba, és jobban megérthessük a vulkánkitöréseket” – mondta Oláh László, a HUN-REN Wigner FK kutatója.
- A müográfia
-
egy olyan képalkotó technika, amely a kozmikus eredetű müonok segítségével világítja át a nagyméretű természeti képződményeket és építményeket. A kozmikus sugárzás müonjai a természetben előforduló elemi részecskék, amelyek közel fénysebességgel jutnak le a Föld légköréből a felszínre, és áthatolnak még az olyan nagy szerkezeteken is, mint a tűzhányók. A vulkánokon áthatoló kozmikus müonok hozamának mérése teszi lehetővé e gigantikus építmények passzív, távoli és nagy felbontású feltárását, hasonlóan ahhoz, ahogy a röntgensugaras képalkotást orvosi diagnosztikára használják.
Magyar és japán kutatók első ízben alkalmazták a müográfiát, hogy vizuálisan figyelhessék meg a magma dinamikáját a világ egyik legaktívabb többnyílású vulkánja, a japán Szakuradzsima két szomszédos aktív krátere között. A kitörések során készített müográfiai képek azt mutatták, hogy az aktiválódó kráter alatt a magma sűrűsége megnövekedett, míg a deaktiválódó kráter alatt csökkent. A sűrűség növekedését a magma mennyiségének növekedése, csökkenését a magma mennyiségének csökkenése okozta, azaz a magma vándorlása attól függ, éppen melyik kráter aktiválódik.
„Az egyidejű, ellentétes sűrűségváltozásoknak az volt az oka, hogy a magma vagy az egyik, vagy a másik krátert preferálta. Ez a megfigyelés jelentős lépés a több kráterrel rendelkező vulkánok kitörési sorozatának előrejelzésében” – tette hozzá a kutató. A magyar–japán eredményekről a Journal of Geophysical Research: Solid Earth című folyóirat számolt be a közelmúltban.
A Szakuradzsima-vulkán (fotó: https://volcano.si.edu)
A Tokiói Egyetem és a HUN-REN Wigner FK 2017 óta fejleszt és üzemeltet egy közös müográfiás obszervatóriumot a Szakuradzsima-vulkánnál, Kjúsú szigetén, Japánban. A Szakuradzsima a legaktívabb vulkán Japánban, két működő krátere évente néhány száz alkalommal tör ki, ami folyamatos veszélyt jelent a sűrűn lakott Kagosima városára. A müográfiának köszönhetően jobban megérthetjük a vulkáni tevékenység különböző jeleit, például a gázkibocsátás hozamát vagy a talaj felszínének deformációját.
A többnyílású vulkánok összetett építmények, amelyek változó helyen, stílusban és intenzitással produkálnak kitöréseket. A belső szerkezetük feltárása és a vulkáni anyagok mozgásának és állapotváltozásának egyidejű nyomon követése a néhány tíz méterrel elválasztott vulkáni kürtőkben segíthet a vulkáni veszélyek pontosabb előrejelzésében. A többkráteres tűzhányók megfigyelése olyan hagyományos technikákkal, mint a gravimetria és a szeizmika, azok korlátozott térfelbontása miatt kihívást jelent.
A Szakuradzsima-vulkán magyar–japán együttműködésben fejlesztett müografikus megfigyelő rendszere (fotó: Oláh László)
- Megújul a HUN-REN
-
A szervezetében korszerűsödő Magyar Kutatási Hálózat célja, hogy Európa egyik leghatékonyabb kutatói szervezetévé váljon. A HUN-REN új vezetésének célja egy jól finanszírozott, nyitott, a társadalmi és gazdasági problémákra fókuszáló tudományos intézményrendszer megteremtése, amely jelentős mértékben hozzájárulhat Magyarország társadalmi és gazdasági sikeréhez.
A Magyar Kutatási Hálózatban dolgozó kutatók hosszú távú, következetes, értékkövető és teljesítményelvű finanszírozási rendszerre, egymást erősítő struktúrára és működésre, hazai és nemzetközi szinten versenyképes bérekre, valamint kiszámítható kutatói életpályára számíthatnak egy olyan szervezetben, amelyben erős a vállalkozói és együttműködő szemlélet, a kutatók munkáját adminisztratív és beszerzési szolgáltatásokkal segítik, továbbá nagy hangsúlyt fektetnek a tudományos szférán kívüli kapcsolatokra is.