有些火山有一种相当微妙的把戏:喷出蒸气环，在火山口附近飘荡。在意大利的埃特纳火山(Etna)和冰岛的Eyjafjallaj?kull火山(Eyjafjallaj?kull)上，偶尔会观察到这种寿命很短的火山环。现在，研究人员发现了一些关于爆裂气泡如何在一些火山中产生这些奇特现象的新线索。
意大利国家地球物理和火山研究所的火山学家西蒙娜·斯科洛说，大多数火山研究都集中在威胁人类生命的强烈喷发上。但“我们想了解火山是如何运作的，”她说，“不仅仅是在它们给人类造成灾难或非常危险的时候。”所以她和她的团队调查了这些光环，这些光环通常与相对温和的火山活动有关。他们上个月在《科学报告》杂志上发表了他们的发现。
火山如何吹出这些光环与海豚如何吹泡泡环或吸烟者如何呼出烟圈之间有相似之处。火山喷发的版本通常被称为烟圈，尽管它们实际上主要是由水蒸气组成的。研究人员通常用“蒸汽环”或“涡环”来描述环内气体的旋流。从火山气孔(或吸烟者的嘴)喷出的气体在遇到表面时减速，导致气体在自己身上循环。
但目前还不清楚火山内部发生了什么，导致了蒸汽环的形成。即使是以浮肿而闻名的火山也不会一直产生火山环。
斯科洛博士的团队搜索了互联网和研究录像，寻找摄像机捕捉到的蒸汽环。他们发现的环直径在30到650英尺之间，持续时间长达10分钟。蒸汽环通常是白色的，偶尔会因灰烬而带有灰色或棕色。
研究人员模拟了火山筒内气体和气泡的可能运动。为了形成蒸汽环，小气泡必须合并并漂浮在岩浆中，形成加压的气囊。当这些口袋爆炸时，它们会以足够快的速度喷出一些气体，形成一个蒸汽环。但火山的开口也必须是圆形的或轻微的粉碎。具有不规则或椭圆形开口的火山通常不会形成环。研究小组报告说，当它们这样做时，这些小孔会扭曲甜甜圈的形状或导致环摆动。
将照片和视频观测与模型相结合，使研究小组找到了形成蒸汽环所需的物理条件。阿拉斯加费尔班克斯大学(University of Alaska Fairbanks)的火山学家大卫·费(David Fee)说:“一旦我们理解了这一点，我们就能了解这座火山本身。”他没有参与这项研究。举个例子，火山环喷发可以说明火山岩浆的情况。火山释放出的蒸汽圈有液体岩石，更有可能流动。
但是，费博士提醒说，蒸汽环所能揭示的火山信息是有限的。
斯科洛博士在地球物理与火山学研究所的同事鲍里斯·本克(Boris Behncke)说，例如，当一座火山变得像华盛顿的圣海伦斯火山(Mount St. Helens)那样危险，不断喷出气体和大量固体物质时，它不会吹出环。本克没有参与这项工作。本克博士见证了数百个蒸汽环，其中包括埃特纳火山在一个相当丰富的时期出现的许多蒸汽环。
2000年，埃特纳火山释放了大量蒸汽，在几个月的时间里，从它的四个火山口之一吹出了数千个由蒸汽组成的环。“这是一个非常惊人的巧合，从未有过这样的事情——无论是在埃特纳火山还是其他火山，”本克博士说。他说:“有时你会看到五六架飞机一个接一个地飞向天空。”
斯科洛博士和她的团队希望利用高速摄像机和仪器来窥探这些奇怪的东西，这些仪器可以捕捉到气体爆炸的声音。也许在环形成时捕捉它们并不太难。
本克博士说，“火山上确实会发生这种情况，可能比人们想象的更频繁。”
