ज्वालामुखी विस्फोट: दबाव में कमी के बजाय अपरूपण बलों से बुलबुले बनने की प्रक्रिया का नया खुलासा

दशकों से, वैज्ञानिक समुदाय यह मानता रहा है कि ज्वालामुखी विस्फोटों को प्रेरित करने वाले गैस बुलबुले केवल मैग्मा के ऊपर उठने पर परिवेशी दबाव में कमी के कारण ही बनते हैं। यह पारंपरिक दृष्टिकोण शैम्पेन की बोतल खोलने के समान था, जहाँ दबाव घटने पर घुली हुई कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) बुलबुलों के रूप में बाहर निकलती है, जिससे विस्फोट हो सकता है। हालाँकि, वर्ष 2025 में प्रकाशित एक महत्वपूर्ण शोध ने इस धारणा को चुनौती दी है, जिसमें ईटीएच ज्यूरिख के विशेषज्ञों सहित एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने एक अधिक जटिल वास्तविकता का प्रदर्शन किया है।

ओलिवियर रोश और ओलिवियर बाखमान जैसे शोधकर्ताओं द्वारा आगे बढ़ाए गए इस प्रमुख अध्ययन में यह प्रदर्शित किया गया कि गैस-संतृप्त मैग्मा की गति और विरूपण की साधारण क्रिया बिना किसी महत्वपूर्ण पर्यावरणीय दबाव परिवर्तन के बुलबुला नाभिकीयकरण (न्यूक्लिएशन) को प्रेरित कर सकती है। यह खोज ज्वालामुखी नलिकाओं के भीतर मैग्मा की विभेदक गति के कारण उत्पन्न होने वाले अपरूपण बलों (shear forces) पर केंद्रित थी, विशेष रूप से नलिका की दीवारों के पास जहाँ घर्षण सबसे अधिक होता है। ईटीएच ज्यूरिख के ज्वालामुखी विज्ञान और मैगमैटिक पेट्रोलॉजी के प्रोफेसर ओलिवियर बाखमान ने बताया कि मैग्मा की गति के कारण उत्पन्न होने वाले अपरूपण बल दबाव में कमी के बिना भी गैस के बुलबुले बनाने के लिए पर्याप्त हैं।

वैज्ञानिकों ने कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) से संतृप्त दबावयुक्त पिघले हुए पॉलिमर का उपयोग करके एक अनुरूप प्रणाली का पुनर्निर्माण किया, जो प्राकृतिक मैग्मा के भौतिक गुणों का अनुकरण करती है। उन्होंने नियंत्रित अपरूपण लागू किए जाने पर उच्च यांत्रिक तनाव वाले क्षेत्रों में सहज बुलबुला निर्माण का अवलोकन किया, खासकर नलिका के किनारों के पास जहाँ अपरूपण बल सबसे अधिक मजबूत थे। इन प्रयोगों से यह भी पता चला कि बुलबुला निर्माण को प्रेरित करने के लिए आवश्यक क्रांतिक अपरूपण प्रतिबल घुले हुए गैस की सांद्रता बढ़ने पर घट जाता है।

यह निष्कर्ष, जो साइंस जर्नल में प्रकाशित हुआ, अपरूपण-प्रेरित नाभिकीयकरण नामक एक नए नाभिकीयकरण तंत्र को स्थापित करता है, जो पारंपरिक अवदाब प्रक्रिया का पूरक है। इस तंत्र के ज्वालामुखी विज्ञान पर गहरे निहितार्थ हैं, जो संभावित रूप से यह समझा सकता है कि अत्यधिक चिपचिपे, वाष्पशील-समृद्ध मैग्मा कभी-कभी हिंसक विस्फोटों के बजाय शांत बहिर्वाह (लावा प्रवाह) क्यों उत्पन्न करते हैं। अपरूपण के कारण प्रारंभिक बुलबुला निर्माण गैस को उत्तरोत्तर मुक्त करने की अनुमति देता है, जिससे मैग्मा महत्वपूर्ण अवदाब क्षेत्रों तक पहुँचने से पहले आंतरिक दबाव कम हो जाता है और इस प्रकार इसके विस्फोट व्यवहार को नरम कर देता है।

यह तंत्र उन ज्वालामुखियों के व्यवहार की व्याख्या करने में मदद करता है, जैसे कि वाशिंगटन, यूएसए में माउंट सेंट हेलेन्स और चिली में क्विज़ापू, जिन्होंने उच्च विस्फोटक क्षमता वाले मैग्मा होने के बावजूद कभी-कभी धीमी गति से लावा प्रवाह जारी किया है। इसके अतिरिक्त, यह तंत्र भूवैज्ञानिक अभिलेखों की पारंपरिक व्याख्या पर संदेह पैदा करता है, क्योंकि यदि अपरूपण-प्रेरित नाभिकीयकरण महत्वपूर्ण है तो बुलबुले की बनावट के आधार पर मैग्मा आरोहण दरों के पिछले अनुमानों को अधिक आँका जा सकता है। ओलिवियर बाखमान ने इस बात पर जोर दिया कि ज्वालामुखियों की खतरे की क्षमता का बेहतर अनुमान लगाने के लिए, ज्वालामुखी मॉडल को अद्यतन करने और नलिकाओं में अपरूपण बलों को शामिल करने की आवश्यकता है।