Što se događa kada erupcija vulkana?

Vulkanska aktivnost je fascinantna, zastrašujuća i apsolutno bitna značajka našeg planeta. Vulkani su razbacani svuda, od pustinje u Africi do hladnog uspona Antarktika, otoka u Tihom oceanu i na svim kontinentima. Svaki dan netko eruptira negdje. Zemljini vulkani poznati su većini od nas, poput vrlo aktivne planine Agung na Baliju, Bárðarbunga na Islandu, Kilauea na Havajima i Colima u Meksiku.

Međutim, postoje vulkani se šire po svjetovima preko Sunčevog sustava. Uzmimo na primjer Jupiterov mjesec Io. Visoko je vulkanske vrste i ispod površine ispija sumpornu lavu. Procjenjuje se da se ovaj mali svijet gotovo milijunima godina pretvara iznutra zahvaljujući vulkanskoj aktivnosti koja materijal dovodi iz unutrašnjosti na površinu i izvan nje.

Što se dalje događa, Saturnov mjesec Enceladus također ima značajke gejzira povezane s vulkanizmom. Umjesto da izlijeva rastopljenim kamenjem kao na Zemlji i Io, on izbacuje prljave kristale leda. Planetarni znanstvenici sumnjaju da postoji mnogo više ove aktivnosti "ledenog vulkana" (poznate kao kriovolkanizam) koja se širi po dalekim dosezima

Sunčev sustav. Mnogo bliže Zemlji poznato je da je Venera vulkansko aktivna i da postoje čvrsti dokazi o vulkanskoj aktivnosti iz prošlosti na Marsu. Čak i Merkur pokazuje tragove erupcija vulkana vrlo rano u svojoj povijesti.

Vulkani rade veliki posao na izgradnji kontinenata i otoka, oblikovanju dubokookeanskih planina i kratera. I oni na Zemlji ponovo prikazuju krajolike kao i oni izbaci lavu i druge materijale. Zemlja je započela svoj život kao vulkanski svijet, prekriven rastopljenim oceanom.

Nisu trenutno svi vulkani koji su se slijevali od početka vremena. Neki su davno mrtvi i više nikada neće biti aktivni. Drugi su u stanju mirovanja (što znači da bi u budućnosti mogli ponovo izbiti). To se događa osobito na Marsu, gdje je nekoliko vulkana među dokazima njihove aktivne prošlosti.

Većina ljudi je upoznata s vulkanskim eksplozijama poput one koja se raspala Mt. Sveti Helens u državi Washington 1980. To je bila dramatična erupcija koja je ispuhala dio planine i bacila milijarde tona pepela na okolne države. Međutim, nije jedini u toj regiji. Mt. Hood i Mt. Rainier se također smatraju aktivnim, iako ne toliko kao njihova sestra kaldera. Te su planine poznate kao "vulkanski lukovi", a njihova aktivnost je uzrokovana pokretima ploča duboko pod zemljom.

Havajski otočni lanac proizlazi iz vruće točke, slabe točke u Zemljinoj kori ispod Tihog oceana. Otoci su nastali tijekom više milijuna godina dok se kora kretala iznad žarišta i lava se izlila na morsko dno. Na kraju je svaka površina otoka pukla vodenu površinu i nastavila rasti.

Najaktivniji havajski vulkani nalaze se na Velikom otoku. Jedan od njih - Kilauea - nastavlja s crpljenjem gustih tokova lave koji su obnovili velik dio južnog dijela otoka. Nedavne erupcije iz oduška na strani te planine uništile su sela i kuće na Velikom otoku.

Vulkani također izbijaju po cijelom slivu Tihog oceana, od Japana do juga do Novog Zelanda. Većina vulkanskih područja u slivu su duž pločastih granica, a cijela ta regija naziva se "Prsten vatre".

U Europi Mt. Etna je na Siciliji prilično aktivna, kao što je to i slučaj Vezuv (vulkan koji je pokopao Pompeje i Herculaneum 79. godine). Ove planine i dalje utječu na okolna područja potresima i povremenim protocima.

Nije svaki vulkan na planini. Neki odvodni vulkani šalju jastuke od lave, posebno iz podmorskih erupcija. Otvoreni vulkani su aktivni na planeta Venera, gdje površinu prekrivaju gustom, viskoznom lavom. Na Zemlji vulkani eruptiraju na razne načine.

Vulkanske erupcije pružaju rute da materijal duboko ispod Zemljine površine izbije na površinu. Oni također dozvoljavaju svijetu da odvodi toplinu. Aktivni vulkani na Zemlji, Iu i Veneri napajaju se podpotopnim rastopljenim kamenjem. Na Zemlji lava dolazi iz plašta (koji je sloj ispod površine). Jednom kada postoji dovoljno istopljenog kamenja - nazvanog magma - i dostatnog pritiska na njega, dolazi do erupcije vulkana. U mnogim vulkanima magma se uspinje kroz središnju cijev ili "grlo" i izlazi na vrh planine.

Na drugim mjestima kroz ventilacijske otvore istječu lava, plinovi i pepeo. Na kraju mogu stvoriti brda i planine u obliku konusa. Ovo je stil erupcije koji se nedavno dogodio na Velikom otoku Hawai'i.

Vulkanska aktivnost može biti prilično tiha ili može biti prilično eksplozivna. U vrlo aktivnom protoku, oblaci plina mogu se iskočiti iz vode vulkanska kaldera. To su prilično smrtonosne jer su vruće i brzo se kreću, a vrućina i plin ubijaju nekoga vrlo brzo.

Vulkani su često (ali ne uvijek) usko povezani s pokretima kontinentalnih ploča. Duboko pod površinom našeg planeta, ogromno tektonske ploče polako se kreću i brbljaju jedni protiv drugih. Na granicama između ploča, gdje se dvije ili više spajaju, magma se izvlači na površinu. Na ovaj način izgrađeni su vulkani Tihog oceana, gdje se ploče kliziju stvarajući trenje i toplinu, omogućujući lavi da slobodno teče. Dubokomni vulkani također izbijaju magmom i plinovima. Ne vidimo uvijek erupcije, ali oblaci od bundeve (stijena iz erupcije) na kraju izlaze na površinu i stvaraju duge kamene "rijeke" na površini.

Kao što je spomenuto ranije, havajski otoci zapravo su rezultat onoga što se naziva vulkanskim "pljuskom" ispod Pacifičke ploče. Evo još nekih znanstvenih detalja o tome kako to djeluje: Pacifička ploča polako se kreće prema jugoistoku, a kako to čini, šljiva zagrijava koru i šalje materijal na površinu. Kako se ploča pomiče prema jugu, nove se mrlje zagrijavaju, a od rastopljene lave gradi se novi otok koji se prisiljava na površinu. Veliki otok je najmlađi od otoka koji se izdiže iznad površine Tihog oceana, mada se gradi noviji dok ploča klizi. Zove se Loihi i još uvijek je pod vodom.

Pored aktivnih vulkana, nekoliko mjesta na Zemlji sadrži i ono što se naziva "supervulkanima". Ovo su geološki aktivna područja koja leže na golemim žarištima. Najpoznatiji je Yellowstone Caldera na sjeverozapadu Wyominga u SAD-u. Ima jezero duboke lave i nekoliko je puta eruptiralo tijekom geološkog vremena.

Vulkanske erupcije obično se najavljuju potresima. Oni označavaju gibanje rastopljene stijene ispod površine. Jednom kada se dogodi erupcija, vulkan može izbaciti lavu u dva oblika, plus pepeo i grijani plinovi.

Većina ljudi upoznata je s vrtoglavim ružičastim "pahoehoe" lavom (izgovara se "pah-HOY-hoy"). Ima konzistenciju rastopljenog maslaca od kikirikija. Hladi se vrlo brzo da bi se stvorili debeli slojevi crne stijene. Druga vrsta lave koja izvire iz vulkana naziva se "A'a" (izgovara se "AH-ah"). Izgleda poput pomične gomile klinkera iz ugljena.

Obje vrste lave nose plinove, koje ispuštaju tijekom protoka. Njihove temperature mogu biti i više od 1.200 ° C. Vrući plinovi koji se oslobađaju u vulkanskim erupcijama uključuju ugljični dioksid, sumpor dioksid, dušik, argon, metan i ugljični monoksid, kao i vodenu paru. Pepeo koji može biti mali poput čestica prašine i velik poput stijena i šljunka izrađen je od ohlađene stijene i izbačen je iz vulkana. Ti plinovi mogu biti prilično smrtonosni, čak i u malim količinama, čak i na relativno mirnoj planini.

U vrlo eksplozivnim vulkanskim erupcijama, pepeo i plinovi se pomiješaju u tzv. "Piroklastičnom toku". Takva smjesa kreće se vrlo brzo i može biti prilično smrtonosna. Tijekom erupcije Mt. St. Helens u Washingtonu, eksplozija iz Mount Pinatubo na Filipinima i erupcijama u blizini Pompeja u starom Rimu, većina je ljudi umrla kad ih je svladao takav ubojiti protok plina i pepela. Ostali su pokopani u poplavi pepela ili blata koje je uslijedilo nakon erupcije.

Vulkani i vulkanski tokovi utječu na naš planet (i drugi) od najranije povijesti Sunčevog sustava. Obogatili su atmosferu i tla, istodobno su stvorili drastične promjene i ugrozili život. Dio su življenja na aktivnom planetu i vrijedne su lekcije za podučavanje na drugim svjetovima u kojima se odvija vulkanska aktivnost.