Впервые исследователи изучили потоки железной лавы, которые существенно отличаются от лавы, состоящей из расплавленных силикатов, выбрасываемой обычными вулканами.
Вулканы извергают на поверхность материал, происходящий из глубин планеты. На Земле это преимущественно жидкие силикаты, однако на многих спутниках и карликовых планетах Солнечной системы наблюдается вулканизм, связанный с холодными криовулканы, на поверхность извергаются смеси замороженных веществ, а на нагретых металлических телах, как предполагается, может происходить «ферровулканизм», выбрасывающий расплавленное железо.
Некоторое время назад ученые предположили, подобные явления, вероятно, происходят на молодых, еще не остывших металлических астероидах. В отличие от криовулканов, «железные» вулканы до настоящего времени не были зафиксированы. Поэтому Арианна Сольдати (Arianna Soldati) из Университета Северной Каролины и ее коллеги провели лабораторное моделирование, чтобы впервые изучить поведение «ферровулканической» лавы. Их результаты описаны в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
Авторы изначально классифицировали различные формы вулканизма на два типа: первый возникает на небесных телах, состоящих преимущественно из металлов, а второй — на металлических телах, покрытых внешней каменистой корой. Затем исследователи воспроизвели воссоздали второй тип в лабораторных условиях, нагревая смесь камней и железа в печи. При этом, в расплавленном состоянии более тяжелое железо быстро опускалось вниз, оказываясь под слоем «каменной» лавы.
Струи «железной лавы» распространялись значительно быстрее, принимая форму тонких и разветвленных потоков, а не массивных. Благодаря повышенной скорости она опережала фронт обычной лавы и выходила из-под нее. Застывшие отложения, образованные таким образом, существенно отличаются от проявлений стандартного вулканизма. Вероятно, их сохранилось на Психее — одном из самых крупных и массивных астероидов главного пояса, почти целиком состоящий из железа и никеля. Вскоре его сможет изучить дальний космический зонд Psyche, запуск которого запланирован на 2022 год.