使用糖浆和发酵粉，研究揭示了无根锥体的形成机制，这种小型火山构造在地球和火星上均有发现。通过实验方法进行的研究表明，自组织过程决定了这些地貌的分布和大小。这项工作将加深我们对熔岩与水相互作用时发生的爆炸性喷发的理解，同时为红色星球上的地质过程提供新的见解。
新潟大学的研究利用糖浆和发酵粉来解释无根锥体的形成机制，这种结构通常在地球和火星上出现。实验研究表明，这些地貌的分布和大小是由自组织过程决定的。该研究将促进我们对尤其是熔岩与水相互作用所导致的爆炸性喷发的知识，并为火星上的地质活动提供新的见解。
无根锥体是小型火山地貌，直径从几米到几百米不等，由熔岩与湖泊和河流等水源相互作用时反复爆炸所形成。与由深处上升的岩浆形成的标准火山不同，无根锥体形成于熔岩覆盖了含水层，导致爆炸性反应，因此得名伪火山口。虽然冰岛有众多无根锥体，但在其他地区相对较为稀少；在夏威夷大岛的海岸线可以看到一些。然而，火星上有广泛的无根锥体场，使其形成成为行星地质学的重要研究对象。
新潟大学的副教授野口理那和她的学生中川航太进行了实验室实验，以复制无根锥体的形成。他们使用加热的淀粉糖浆作为熔岩的替代品，混合发酵粉和蛋糕糖浆以模拟水丰富的层。
在自然界中，熔岩的温度超过1000°C，导致水汽化并剧烈膨胀。相反，淀粉糖浆在约140°C时就会焦糖化，这不足以引发水汽化。为了解决这个限制，研究人员利用发酵粉的热分解过程——这在制作卡鲁梅亚基（日本蜂窝糖）时常见——来增强泡沫。当淀粉糖浆加热时，发酵粉（碳酸氢钠）释放二氧化碳，增强泡沫并模拟形成无根锥体的爆炸。蛋糕糖浆被添加以调整粘度。研究团队在烧杯中调节糖浆的厚度，并密切监测所产生的孔的大小和数量。
野口副教授表示：“我们发现，导管常常无法保持其结构，因为它们被附近形成的其他导管干扰。”研究表明，导管之间的竞争，以及水的竞争，显著影响无根锥体的空间分布。较厚的糖浆层导致导管之间的竞争加剧，导致更多的失败，这与火星的观察结果一致，较厚的熔岩对应较少的无根锥体。相反，导管丰富的环境（信号着许多无根锥体）出现的爆炸较少，因为水的获取有限，导致锥体结构较小。这种观点与火星上的观察结果一致，表明薄熔岩区域缺少无根锥体的特征。
此外，在地球熔岩区观察到的失败导管支持了导管竞争普遍影响无根锥体形成的理论。这些实验和地质证据强调，熔岩厚度影响下导管的合并和分裂在决定无根锥体的空间分布和大小方面至关重要。
研究结果为我们提供了更好地理解无根锥体在地球上的形成机制，也增强了我们对其他行星上类似地质特征，特别是火星的认识。未来的研究将努力将详细的现场研究与遥感数据相结合，以完善形成模型，并改善对与无根锥体发展相关的历史环境条件的理解。
