Χωρίς αμφιβολία, τα ηφαίστεια είναι μια από τις πιο ισχυρές δυνάμεις της φύσης που μπορεί να μαρτυρήσει ένα άτομο. Με απλά λόγια, αυτά είναι τα αποτελέσματα όταν μια τεράστια ρήξη λαμβάνει χώρα στον φλοιό της Γης (ή σε οποιοδήποτε αντικείμενο πλανητικής μάζας), εκνέφοντας καυτή λάβα, ηφαιστειακή τέφρα και τοξικούς καπνούς στην επιφάνεια και τον αέρα. Προερχόμενα από βαθιά μέσα στον φλοιό της Γης, τα ηφαίστεια αφήνουν ένα μόνιμο σημάδι στο τοπίο.
Αλλά ποια είναι τα συγκεκριμένα μέρη ενός ηφαιστείου; Εκτός από τον «ηφαιστειακό κώνο» (δηλαδή το βουνό σε σχήμα κώνου), ένα ηφαίστειο έχει πολλά διαφορετικά μέρη και στρώματα, τα περισσότερα από τα οποία βρίσκονται εντός της ορεινής περιοχής ή βαθιά μέσα στη Γη. Ως εκ τούτου, οποιαδήποτε αληθινή κατανόηση του μακιγιάζ τους απαιτεί να κάνουμε λίγο σκάψιμο (για να το πούμε!)
Ενώ τα ηφαίστεια διατίθενται σε διάφορα σχήματα και μεγέθη, ορισμένα κοινά στοιχεία μπορούν να διακριθούν. Τα ακόλουθα σας δίνουν μια γενική ανάλυση συγκεκριμένων τμημάτων ηφαιστείων και τι σημαίνει να τα κάνετε τέτοια τιτανική και φοβερή φυσική δύναμη.
Θάλαμος μάγματος:
Ένας θάλαμος μάγματος είναι μια μεγάλη υπόγεια πισίνα λειωμένου βράχου που κάθεται κάτω από τον φλοιό της Γης. Ο λειωμένος βράχος σε έναν τέτοιο θάλαμο βρίσκεται υπό ακραία πίεση, η οποία με τον καιρό μπορεί να οδηγήσει σε θραύση του γύρω βράχου, δημιουργώντας έξοδοι για το μάγμα. Αυτό, σε συνδυασμό με το γεγονός ότι το μάγμα είναι λιγότερο πυκνό από το γύρω μανδύα, του επιτρέπει να διαρρεύσει μέχρι την επιφάνεια μέσω των ρωγμών του μανδύα.
Όταν φτάσει στην επιφάνεια, οδηγεί σε ηφαιστειακή έκρηξη. Ως εκ τούτου γιατί πολλά ηφαίστεια βρίσκονται πάνω από έναν θάλαμο μάγματος. Οι περισσότεροι γνωστοί θάλαμοι μάγματος βρίσκονται κοντά στην επιφάνεια της Γης, συνήθως μεταξύ 1 και 10 χιλιομέτρων βάθος. Σε γεωλογικούς όρους, αυτό τους καθιστά μέρος του φλοιού της Γης - που κυμαίνεται από 5 έως 70 χλμ. (~ 3–44 μίλια) βάθος.
Λάβα:
Η λάβα είναι ο πυριτικός βράχος που είναι αρκετά ζεστός για να είναι σε υγρή μορφή, και ο οποίος αποβάλλεται από ένα ηφαίστειο κατά τη διάρκεια μιας έκρηξης. Η πηγή της θερμότητας που λιώνει το βράχο είναι γνωστή ως γεωθερμική ενέργεια - δηλαδή θερμότητα που παράγεται μέσα στη Γη που απομένει από τον σχηματισμό του και την αποσύνθεση των ραδιενεργών στοιχείων. Όταν η λάβα ξέσπασε για πρώτη φορά από ένα ηφαιστειακό εξαερισμό (βλ. Παρακάτω), βγαίνει με θερμοκρασία οπουδήποτε μεταξύ 700 έως 1.200 ° C (1.292 έως 2.192 ° F). Καθώς έρχεται σε επαφή με τον αέρα και ρέει προς τα κάτω, τελικά ψύχεται και σκληραίνει.
Κύριος εξαερισμός:
Το κύριο άνοιγμα ενός ηφαιστείου είναι το αδύναμο σημείο του φλοιού της Γης όπου το καυτό μάγμα μπόρεσε να σηκωθεί από τον θάλαμο μάγματος και να φτάσει στην επιφάνεια. Το γνωστό σχήμα κώνου πολλών ηφαιστείων είναι μια ένδειξη αυτού, το σημείο στο οποίο η τέφρα, ο βράχος και η λάβα εκτοξεύτηκαν κατά τη διάρκεια μιας έκρηξης πέφτουν πίσω στη Γη γύρω από το άνοιγμα για να σχηματίσουν μια προεξοχή.
Λαιμός:
Το ανώτερο τμήμα του κύριου εξαερισμού είναι γνωστό ως λαιμός του ηφαιστείου. Ως είσοδος στο ηφαίστειο, από εκεί εκτοξεύονται λάβα και ηφαιστειακή τέφρα.
Κρατήρας:
Εκτός από τις δομές κώνων, η ηφαιστειακή δραστηριότητα μπορεί επίσης να οδηγήσει σε σχηματισμό κυκλικών καταθλίψεων (γνωστών και ως κρατήρων) στη Γη. Ένας ηφαιστειακός κρατήρας είναι συνήθως μια λεκάνη, κυκλικής μορφής, η οποία μπορεί να έχει μεγάλη ακτίνα και μερικές φορές μεγάλη σε βάθος. Σε αυτές τις περιπτώσεις, η έξοδος λάβας βρίσκεται στο κάτω μέρος του κρατήρα. Σχηματίζονται κατά τη διάρκεια ορισμένων τύπων κλιματικών εκρήξεων, όπου ο θάλαμος μάγματος του ηφαιστείου αδειάζει αρκετά για να καταρρεύσει η περιοχή πάνω από αυτό, σχηματίζοντας αυτό που είναι γνωστό ως καλντέρα.
Πυροπλαστική ροή:
Διαφορετικά γνωστή ως ρεύμα πυροκλαστικής πυκνότητας, μια ροή πυροκλαστικού αναφέρεται σε ένα γρήγορο ρεύμα θερμού αερίου και βράχου που απομακρύνεται από ένα ηφαίστειο. Τέτοιες ροές μπορούν να φτάσουν ταχύτητες έως και 700 km / h (450 mph), με το αέριο να φτάνει σε θερμοκρασίες περίπου 1.000 ° C (1.830 ° F). Οι πυροκλαστικές ροές αγκαλιάζουν συνήθως το έδαφος και ταξιδεύουν κατηφορικά από το σημείο έκρηξης.
Οι ταχύτητές τους εξαρτώνται από την πυκνότητα του ρεύματος, τον ηφαιστειακό ρυθμό εξόδου και την κλίση της κλίσης. Δεδομένης της ταχύτητάς τους, της θερμοκρασίας τους και του τρόπου με τον οποίο ρέουν προς τα κάτω, αποτελούν έναν από τους μεγαλύτερους κινδύνους που συνδέονται με τις ηφαιστειακές εκρήξεις και είναι μία από τις κύριες αιτίες βλάβης των κατασκευών και του τοπικού περιβάλλοντος γύρω από ένα σημείο έκρηξης.
Ash Cloud:
Η ηφαιστειακή τέφρα αποτελείται από μικρά κομμάτια κονιοποιημένου βράχου, ορυκτών και ηφαιστειακού γυαλιού που δημιουργήθηκαν κατά τη διάρκεια μιας ηφαιστειακής έκρηξης. Αυτά τα θραύσματα είναι γενικά πολύ μικρά, με διάμετρο μικρότερη από 2 mm (0,079 ίντσες). Αυτό το είδος τέφρας σχηματίζεται ως αποτέλεσμα ηφαιστειακών εκρήξεων, όπου διαλυμένα αέρια στο μάγμα εκτείνονται στο σημείο όπου το μάγμα διαλύεται και προωθείται στην ατμόσφαιρα. Τα κομμάτια του μάγματος στη συνέχεια κρυώνονται, στερεοποιούνται σε θραύσματα ηφαιστειακών βράχων και γυαλιού.
Λόγω του μεγέθους τους και της εκρηκτικής δύναμης με την οποία δημιουργούνται, η ηφαιστειακή τέφρα συλλέγεται από ανέμους και διασκορπίζεται σε απόσταση αρκετών χιλιομέτρων από τη θέση έκρηξης. Λόγω αυτής της διασποράς, η τέφρα έχει επίσης επιζήμια επίδραση στο τοπικό περιβάλλον, το οποίο περιλαμβάνει αρνητικές επιπτώσεις στην υγεία των ανθρώπων και των ζώων, τη διακοπή της αεροπορίας, τη διακοπή των υποδομών και την καταστροφή της γεωργίας και των υδάτινων συστημάτων. Η τέφρα παράγεται επίσης όταν το μάγμα έρχεται σε επαφή με το νερό, το οποίο αναγκάζει το νερό να εξατμιστεί εκρηκτικά στον ατμό και το μάγμα να θρυμματιστεί.
Ηφαιστειακές βόμβες:
Εκτός από την τέφρα, οι ηφαιστειακές εκρήξεις είναι επίσης γνωστό ότι στέλνουν μεγαλύτερα βλήματα που πετούν μέσω του αέρα. Γνωστές ως ηφαιστειακές βόμβες, αυτές οι εκτομές ορίζονται ως αυτές που έχουν διάμετρο μεγαλύτερη από 64 mm (2,5 ίντσες) και σχηματίζονται όταν ένα ηφαίστειο εκτοξεύει ιξώδη θραύσματα λάβας κατά τη διάρκεια μιας έκρηξης. Αυτά τα δροσερά πριν χτυπήσουν στο έδαφος, ρίχνονται πολλά χιλιόμετρα από την περιοχή έκρηξης και συχνά αποκτούν αεροδυναμικά σχήματα (δηλαδή εκσυγχρονισμένα σε μορφή).
Ενώ ο όρος ισχύει για οποιαδήποτε εκτόξευση μεγαλύτερη από λίγα εκατοστά, οι ηφαιστειακές βόμβες μπορεί μερικές φορές να είναι πολύ μεγάλες. Έχουν καταγραφεί περιπτώσεις όπου αντικείμενα διαμέτρου αρκετών μέτρων ανακτήθηκαν εκατοντάδες μέτρα από εκρήξεις. Μικρές ή μεγάλες, ηφαιστειακές βόμβες αποτελούν σημαντικό ηφαιστειακό κίνδυνο και συχνά μπορούν να προκαλέσουν σοβαρές ζημιές και πολλαπλούς θανάτους, ανάλογα με το πού προσγειώνονται. Ευτυχώς, τέτοιες εκρήξεις είναι σπάνιες.
Δευτερεύων εξαερισμός:
Σε μεγάλα ηφαίστεια, το μάγμα μπορεί να φτάσει στην επιφάνεια μέσω πολλών διαφορετικών αεραγωγών. Όπου φθάνουν στην επιφάνεια του ηφαιστείου, σχηματίζουν αυτό που αναφέρεται ως δευτερεύον άνοιγμα. Όπου διακόπτονται από συσσωρευμένη τέφρα και στερεοποιημένη λάβα, γίνονται αυτό που είναι γνωστό ως Dike. Και όπου αυτά εισβάλλουν μεταξύ ρωγμών, δεξαμενών και μετά κρυσταλλώνουν, σχηματίζουν αυτό που ονομάζεται Sill.
Δευτερεύων κώνος:
Επίσης γνωστοί ως παρασιτικός κώνος, οι δευτερεύοντες κώνοι συσσωρεύονται γύρω από δευτερεύοντες αεραγωγούς που φτάνουν στην επιφάνεια σε μεγαλύτερα ηφαίστεια. Καθώς εναποθέτουν λάβα και τέφρα στο εξωτερικό, σχηματίζουν μικρότερο κώνο, που μοιάζει με κέρατο στον κύριο κώνο.
Ναι, τα ηφαίστεια είναι τόσο ισχυρά όσο και επικίνδυνα. Και όμως, χωρίς αυτά τα γεωλογικά φαινόμενα περιστασιακά να διαπερνούν την επιφάνεια και να καταστρέφουν τη φωτιά, τον καπνό και τα σύννεφα της τέφρας, ο κόσμος όπως ξέρουμε ότι θα ήταν ένα πολύ διαφορετικό μέρος. Πιθανότατα, θα ήταν ένα γεωλογικά νεκρό, χωρίς καμία αλλαγή ή εξέλιξη στο φλοιό του. Νομίζω ότι όλοι μπορούμε να συμφωνήσουμε ότι ενώ ένας τέτοιος κόσμος θα ήταν πολύ πιο ασφαλής, θα ήταν επίσης οδυνηρά βαρετό!
Έχουμε γράψει πολλά ενδιαφέροντα άρθρα σχετικά με τα ηφαίστεια εδώ στο Space Magazine. Εδώ είναι ένα για τους διαφορετικούς τύπους ηφαιστείων, ένα για τα σύνθετα ηφαίστεια και εδώ για τη διάσημη ηφαιστειακή ζώνη, το "Ring of Fire" του Ειρηνικού.
Το Astronomy Cast έχει επίσης υπέροχα επεισόδια σχετικά με τα ηφαίστεια και τη γεωλογία, με τίτλο Επεισόδιο 307: Pacific Ring of Fire και Episode 51: Earth
Θέλετε περισσότερους πόρους στη Γη; Ακολουθεί ένας σύνδεσμος προς τη σελίδα Human Spaceflight της NASA και εδώ είναι η Ορατή Γη της NASA.
