Hoe zou een vulkaan - en zijn lavastromen - eruit zien op een planetair lichaam dat voornamelijk van metaal is gemaakt? Een pilotstudie van de North Carolina State University biedt inzichten in ferrovulkanisme die wetenschappers kunnen helpen bij het interpreteren van landschapskenmerken op andere werelden.

Vulkanen ontstaan ​​wanneer magma, die bestaat uit de gedeeltelijk gesmolten vaste stoffen onder het oppervlak van een planeet, barst uit. Op aarde, dat magma meestal gesmolten gesteente is, bestaat grotendeels uit silica. Maar niet elk planetair lichaam is gemaakt van steen - sommige kunnen voornamelijk ijzig of zelfs metaalachtig zijn.

"Cryovulkanisme is vulkanische activiteit op ijzige werelden, en we hebben het zien gebeuren op Saturnusmaan Enceladus, " zegt Arianna Soldati, assistent-professor marine, aard- en atmosferische wetenschappen bij NC State en hoofdauteur van een paper waarin het werk wordt beschreven. "Maar ferrovulkanisme, vulkanische activiteit op metalen werelden, nog niet waargenomen."

Voer 16 Psyche in, een asteroïde met een diameter van 140 mijl in de asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter. zijn oppervlak, volgens infrarood- en radarwaarnemingen, is voornamelijk ijzer en nikkel. 16 Psyche is het onderwerp van een aanstaande NASA-missie, en de asteroïde inspireerde Soldati om na te denken over hoe vulkanische activiteit eruit zou kunnen zien op een metalen wereld.

"Als we kijken naar beelden van werelden die anders zijn dan de onze, we gebruiken nog steeds wat er op aarde gebeurt - zoals bewijs van vulkaanuitbarstingen - om ze te interpreteren, " zegt Soldati. "Echter, we hebben geen wijdverbreid metaalvulkanisme op aarde, dus we moeten ons voorstellen hoe die vulkanische processen eruit zouden kunnen zien op andere werelden, zodat we beelden correct kunnen interpreteren."

Soldati definieert twee mogelijke soorten ferrovulkanisme:Type 1, of puur ferrovulkanisme, voorkomend op geheel metalen lichamen; en type 2, vals ferrovulkanisme, voorkomend op hybride rotsachtige metalen lichamen.

In een pilotstudie is Soldati en collega's van het Syracuse Lava Project produceerden Type 2 ferrovulkanisme, waarin metaal zich van gesteente scheidt terwijl het magma zich vormt.

"De oven van het Lava Project is geconfigureerd voor het smelten van gesteente, dus we werkten met de metalen (voornamelijk ijzer) die er van nature in voorkomen, " Zegt Soldati. "Als je steen smelt onder de extreme omstandigheden van de oven, een deel van het ijzer zal uit elkaar vallen en naar de bodem zinken omdat het zwaarder is. Door de oven volledig te legen, we konden zien hoe dat metalen magma zich gedroeg in vergelijking met het rotsmagma."

De metalen lavastromen reisden 10 keer sneller en verspreidden zich dunner dan de rotsstromen, breken in een groot aantal gevlochten kanalen. Het metaal reisde ook grotendeels onder de rotsstroom, die uit de voorrand van de rotsachtige lava tevoorschijn komt.

de gladde, dun, gevlochten, wijdverspreide lagen metallische lava zouden een heel andere indruk achterlaten op het oppervlak van een planeet dan de vaak dikke, ruw, rotsachtige stromen die we op aarde vinden, volgens Soldati.

"Hoewel dit een proefproject is, er zijn nog wat dingen die we kunnen zeggen, " Zegt Soldati. "Als er vulkanen waren op 16 Psyche - of op een ander metalen lichaam - zouden ze er zeker niet uitzien als de steile berg Fuji, een iconische aardse vulkaan. In plaats daarvan, ze zouden waarschijnlijk zachte hellingen en brede kegels hebben. Dat is hoe een ijzeren vulkaan zou worden gebouwd - dunne stromen die zich over langere afstanden uitbreiden."

Het werk verschijnt in Natuurcommunicatie .