Τα ηφαίστεια διατίθενται σε πολλά σχήματα και μεγέθη, που κυμαίνονται από κοινά ηφαίστεια κώνου που σχηματίζονται από επαναλαμβανόμενες εκρήξεις και θόλους λάβας που συσσωρεύονται πάνω από ηφαιστειακούς αεραγωγούς έως ευρεία ασπίδα ηφαίστεια και σύνθετα ηφαίστεια. Αν και διαφέρουν ως προς τη δομή και την εμφάνιση, όλοι μοιράζονται δύο πράγματα. Από τη μία πλευρά, είναι όλες φοβερές δυνάμεις της φύσης που είναι τρομακτικές και εμπνέουν.
Από την άλλη, όλη η ηφαιστειακή δραστηριότητα βασίζεται στην ίδια βασική αρχή. Στην ουσία, όλες οι εκρήξεις είναι το αποτέλεσμα του μάγματος που ωθείται κάτω από τη Γη στην επιφάνεια όπου εκρήγνυται ως λάβα, τέφρα και βράχος. Αλλά ποιοι μηχανισμοί οδηγούν αυτήν τη διαδικασία; Τι ακριβώς κάνει το λιωμένο βράχο να ανεβαίνει από το εσωτερικό της Γης και να εκραγεί στο τοπίο;
Για να καταλάβουμε πώς εκρήγνυνται τα ηφαίστεια, πρέπει πρώτα να εξετάσουμε τη δομή της Γης. Στην κορυφή βρίσκεται η λιθόσφαιρα, τα πιο απομακρυσμένα στρώματα της Γης που αποτελούνται από τον άνω μανδύα και τον φλοιό. Ο φλοιός αποτελεί έναν μικρό όγκο της Γης, που κυμαίνεται από πάχος 10 χλμ στον πυθμένα του ωκεανού έως 100 χλμ. Σε ορεινές περιοχές. Είναι κρύο και άκαμπτο και αποτελείται κυρίως από πυριτικό βράχο.
Κάτω από τον φλοιό, ο μανδύας της Γης χωρίζεται σε τμήματα ποικίλου πάχους με βάση τη σεισμολογία τους. Αυτά αποτελούνται από τον άνω μανδύα, ο οποίος εκτείνεται από βάθος 7 - 35 km (4,3 έως 21,7 mi)) έως 410 km (250 mi). τη ζώνη μετάβασης, η οποία κυμαίνεται από 410-660 km (250–410 mi) · το κάτω μανδύα, το οποίο κυμαίνεται από 660-2891 km (410-1,796 mi). και το όριο πυρήνα-μανδύα, το οποίο έχει πάχος κατά μέσο όρο ~ 200 km (120 mi).
Στην περιοχή του μανδύα, οι συνθήκες αλλάζουν δραστικά από το φλοιό. Οι πιέσεις αυξάνονται σημαντικά και οι θερμοκρασίες μπορούν να φτάσουν τους 1000 ° C, γεγονός που καθιστά το βράχο αρκετά ιξώδες ώστε να συμπεριφέρεται σαν υγρό. Εν ολίγοις, βιώνει ελαστικά σε χρονικές κλίμακες χιλιάδων ετών και άνω. Αυτός ο ιξώδης, λειωμένος βράχος συλλέγεται σε τεράστιους θαλάμους κάτω από τον φλοιό της Γης.
Δεδομένου ότι αυτό το μάγμα είναι λιγότερο πυκνό από τον γύρω βράχο, «επιπλέει» στην επιφάνεια, αναζητώντας ρωγμές και αδυναμίες στον μανδύα. Όταν φτάσει τελικά στην επιφάνεια, εκρήγνυται από την κορυφή ενός ηφαιστείου. Όταν είναι κάτω από την επιφάνεια, ο λειωμένος βράχος ονομάζεται μάγμα. Όταν φτάσει στην επιφάνεια, εκρήγνυται ως λάβα, τέφρα και ηφαιστειακά πετρώματα.
Με κάθε έκρηξη, βράχοι, λάβα και τέφρα συσσωρεύονται γύρω από την ηφαιστειακή έξοδο. Η φύση της έκρηξης εξαρτάται από το ιξώδες του μάγματος. Όταν η λάβα ρέει εύκολα, μπορεί να ταξιδέψει μακριά και να δημιουργήσει μεγάλα ηφαίστεια ασπίδας. Όταν η λάβα είναι πολύ παχιά, δημιουργεί ένα πιο οικείο σχήμα ηφαιστείου (π.χ. ένα ηφαίστειο κώνου). Όταν η λάβα είναι εξαιρετικά παχιά, μπορεί να συσσωρευτεί στο ηφαίστειο και να εκραγεί (θόλοι λάβας).
Ένας άλλος μηχανισμός που οδηγεί τον ηφαιστειακό ρόλο είναι η κίνηση που υφίσταται ο φλοιός. Για να το σπάσει, η λιθόσφαιρα χωρίζεται σε πολλές πλάκες, οι οποίες κινούνται συνεχώς πάνω από το μανδύα. Μερικές φορές οι πλάκες συγκρούονται, διαχωρίζονται ή γλιστρούν το ένα δίπλα στο άλλο. καταλήγοντας σε συγκλίνοντα όρια, αποκλίνοντα όρια και μετατρέποντας όρια. Αυτή η δραστηριότητα είναι αυτό που οδηγεί τη γεωλογική δραστηριότητα, η οποία περιλαμβάνει σεισμούς και ηφαίστεια.
Στην περίπτωση του πρώτου, οι ζώνες υποαγωγής είναι συχνά το αποτέλεσμα, όπου η βαρύτερη πλάκα γλιστρά κάτω από την ελαφρύτερη πλάκα - σχηματίζοντας μια βαθιά τάφρο. Αυτή η αφαίρεση αλλάζει τον πυκνό μανδύα σε πλευστό μάγμα, το οποίο ανεβαίνει μέσω του φλοιού στην επιφάνεια της Γης. Πάνω από εκατομμύρια χρόνια, αυτό το ανερχόμενο μάγμα δημιουργεί μια σειρά ενεργών ηφαιστείων γνωστών ως ηφαιστειακό τόξο.
Εν ολίγοις, τα ηφαίστεια οδηγούνται από πίεση και θερμότητα στον μανδύα, καθώς και από τεκτονική δραστηριότητα που οδηγεί σε ηφαιστειακές εκρήξεις και γεωλογική ανανέωση. Ο επιπολασμός των ηφαιστειακών εκρήξεων σε ορισμένες περιοχές του κόσμου - όπως ο Ειρηνικός Δακτύλιος της Φωτιάς - έχει επίσης σημαντικό αντίκτυπο στο τοπικό κλίμα και τη γεωγραφία. Για παράδειγμα, τέτοιες περιοχές είναι γενικά ορεινές, έχουν πλούσιο έδαφος και περιοδικά βιώνουν το σχηματισμό νέων χερσαίων εκτάσεων.
Έχουμε γράψει πολλά άρθρα σχετικά με τα ηφαίστεια εδώ στο Space Magazine. Εδώ είναι ποιοι είναι οι διαφορετικοί τύποι ηφαιστείων;, Ποια είναι τα διαφορετικά μέρη ενός ηφαιστείου ;, 10 ενδιαφέροντα γεγονότα για τα ηφαίστεια ;, Τι είναι ο Ειρηνικός δακτύλιος της φωτιάς ;, Olympus Mons: Το μεγαλύτερο ηφαίστειο στο ηλιακό σύστημα.
Θέλετε περισσότερους πόρους στη Γη; Ακολουθεί ένας σύνδεσμος προς τη σελίδα Human Spaceflight της NASA και εδώ είναι η Ορατή Γη της NASA.
Καταγράψαμε επίσης ένα επεισόδιο του Astronomy Cast για τη Γη, στο πλαίσιο της περιοδείας μας στο Ηλιακό Σύστημα - Επεισόδιο 51: Γη.
