Des scientifiques proposent un nouveau procédé pour l'étude des volcans

Des chercheurs russes et italiens ont progressé dans la compréhension de l'éruption des volcans, en prenant pour base le Monte Nuovo dans les environs de Naples. Les résultats de cette étude ont été publiés dans la revue Lithos.

Les fragments de lave sont des roches qui se forment et se figent à la surface de la Terre et contiennent des informations capables de révéler non seulement la raison des éruptions, mais également de percer les mystères du passé et du futur de notre planète.

L'étude des volcans en Italie a pu avancer grâce aux nouvelles méthodes physiques du laboratoire du professeur Soultan Dabagov à l'Université nationale de recherche nucléaire MEPhI (Institut d'ingénierie physique de Moscou) et à l'Institut national de physique nucléaire (INFN, Italie). Les derniers progrès de la physique ont été utilisés dans cette étude pour obtenir les informations «inscrites» dans les fragments des éruptions.

«Notre travail consiste à étudier en détail la phase active de la vie de la planète, qui se manifeste sous la forme d'éruptions volcaniques. Les éruptions sont des phénomènes complexes, mais la tentative d'établir une corrélation entre leurs nombreuses inconnues représente le prochain pas vers leur compréhension et prévision. Nous avons utilisé de puissantes sources de rayonnement X capable de pénétrer profondément dans les échantillons examinés sans les détruire», a déclaré Soultan Dabagov, responsable de l'étude, professeur à l'Institut de nanotechnologies dans l'électronique, la spintronique et la photonique de l'université MEPhI.

Selon le chercheur, dans un premier temps les échantillons volcaniques ont été examinés à l'aide de l'optique polycapillaire avec des rayons X. Ensuite, pour confirmer les résultats, les échantillons ont été étudiés avec un rayonnement synchrotron plus puissant. Cela a permis d'obtenir des radiogrammes et des tomogrammes, de recréer les particularités intérieures de différentes roches et d'obtenir un modèle 3D en haute résolution.

Les scientifiques pensent que l'analyse de ces modèles par rapport aux échantillons d'autres éruptions permettra de tirer des conclusions aussi bien sur les éruptions connues que sur les éruptions des volcans actifs et passifs.

«Les informations obtenues à l'aide de tomographie numérique avec l'utilisation du rayonnement synchrotron peuvent être intégrées dans les méthodes générales de détermination des caractéristiques utilisées en géologie. Nous pourrons mieux comprendre l'influence de la micro- et nano-porosité des roches étudiées sur leur pénétrabilité afin de répondre à de nombreuses questions importantes sur la formation et le futur développement de notre planète», a déclaré Soultan Dabagov.

Le but principal du travail conjoint des chercheurs russes et italiens consiste à créer un instrument permettant d'effectuer une analyse tomographique détaillée dans un laboratoire équipé d'un tube à rayons X de basse puissance. Cela sera possible grâce à l'optique polycapillaire.

Le nouvel outil permettra d'étudier les échantillons volcaniques de manière ininterrompue parce qu'un tel dispositif est plus réduit et meilleur marché par rapport aux sources synchrotrones (ce qui permet de les installer dans tout centre de recherche géologique). Selon les experts, l'utilisation de l'optique polycapillaire avec des sources de dimension réduite et des détecteurs du rayonnement pourrait déboucher sur la conception de dispositifs compacts portatifs pour analyser les différentes roches sur place, sans avoir à déplacer les échantillons.