火山噴發是如何發生的？研究人員：與沙子的流動有關

參考訊息網4月24日報道

外媒稱，美國《國家科學院學報》月刊22日刊發的一項研究指出，研究人員證明了兩種型別的沙子與液體相似的表現，這有助於更好地瞭解山體滑坡和火山噴發等地質過程，併為新醫藥的研製打開了大門。

據埃菲社4月22日報道，沙子和化學反應中使用的催化劑等顆粒材料的流動，構成了大量自然現象，例如雪崩和火山噴發等，不少工業過程如製藥和碳捕獲等也與此過程有關。

研究作者指出，雖然在沙丘、雪崩和流沙的運動中，粒狀物質的運動和混合往往表現出與液體“驚人的相似性”，但是粒狀物質流動的基本物理學並不像液體流動那樣好理解。

報道稱，現在，哥倫比亞大學化學工程教授克里斯·博伊斯的最新發現，解釋了不同密度的粒狀顆粒引力不穩定性的新理論，這種不穩定是由氣體流通機制導致的，這種機制在液體流動過程中並不常見。

博伊斯的研究小組意外觀察到沙子類似於瑞利-泰勒不穩定性（RT）的不穩定性，瑞利-泰勒不穩定性是指高密度流體被低密度流體加速時產生的不穩定性。

瑞利-泰勒不穩定性是由兩種不能混合的不同密度的流體（例如油和水）相互作用產生的，較輕流體會出現在較重流體的另一邊，科學家沒有在兩種乾性粒狀材料混合時看到這種現象。

報道稱，這項研究首次證明，當兩種型別的沙子受到垂直振動並有上升氣流時，較輕的沙子就會形成“氣泡”，氣泡透過較重的沙子上升。

該團隊發現，正如空氣泡和油因為比水輕、不想與水混合，因此會在水中上升一樣，輕沙的氣泡會透過較重的沙子上升。

“我們相信我們的發現具有變革性。我們發現了一種與最新流體機械不穩定性相似的粒狀不穩定性”，博伊斯說。

研究人員認為，這一發現可以解釋礦床沉積的地質構造和過程，可用於研發能源、建築和製藥行業的粉塵加工技術。（編譯/王露）