Bez wątpienia wulkany są jedną z najpotężniejszych sił natury, których dana osoba może świadczyć. Mówiąc prościej, są one tym, co powstaje, gdy dochodzi do masowego zerwania skorupy ziemskiej (lub dowolnego obiektu o masie planetarnej), wyrzucając gorącą lawę, popiół wulkaniczny i toksyczne opary na powierzchnię i powietrze. Pochodzące z głębi skorupy ziemskiej wulkany pozostawiają trwały ślad na krajobrazie.
Ale jakie są konkretne części wulkanu? Oprócz „stożka wulkanicznego” (tj. Góry w kształcie stożka) wulkan ma wiele różnych części i warstw, z których większość znajduje się w górzystym regionie lub głęboko w ziemi. Jako takie, każde prawdziwe zrozumienie ich makijażu wymaga, abyśmy trochę kopali (że tak powiem!)
Podczas gdy wulkany mają różne kształty i rozmiary, pewne wspólne elementy można rozpoznać. Poniżej znajduje się ogólny podział poszczególnych części wulkanów i ich wpływ na ich gigantyczną i niesamowitą naturalną siłę.
Komora wulkaniczna:
Komora magmowa to duży podziemny basen stopionej skały siedzący pod skorupą ziemską. Stopiona skała w takiej komorze znajduje się pod ekstremalnym ciśnieniem, co z czasem może prowadzić do pękania otaczającej skały, tworząc wyloty dla magmy. To w połączeniu z faktem, że magma jest mniej gęsta niż otaczający płaszcz, pozwala jej przeniknąć na powierzchnię przez pęknięcia płaszcza.
Kiedy osiągnie powierzchnię, spowoduje erupcję wulkanu. Dlatego wiele wulkanów znajduje się nad komorą magmy. Najbardziej znane komory magmowe znajdują się blisko powierzchni Ziemi, zwykle na głębokości od 1 km do 10 km. Pod względem geologicznym powoduje to, że są one częścią skorupy ziemskiej - która ma głębokość od 5–70 km (~ 3–44 mil).
Lawa:
Lawa jest skałą krzemianową, która jest wystarczająco gorąca, aby mieć postać płynną, i która jest usuwana z wulkanu podczas erupcji. Źródło ciepła, które topi skałę, znane jest jako energia geotermalna - tj. Ciepło wytwarzane w Ziemi, które pozostaje z jego powstawania i rozpadu pierwiastków promieniotwórczych. Kiedy lawa wybuchła po raz pierwszy z wulkanicznego otworu wentylacyjnego (patrz poniżej), ma temperaturę w zakresie od 700 do 1200 ° C (1292 do 2192 ° F). Gdy styka się z powietrzem i płynie w dół, w końcu ochładza się i twardnieje.
Główny otwór wentylacyjny:
Głównym otworem wulkanu jest słaby punkt skorupy ziemskiej, w którym gorąca magma mogła unieść się z komory magmy i dotrzeć na powierzchnię. Znany z tego kształt stożka wielu wulkanów wskazuje na to, że popiół, skała i lawa wyrzucone podczas erupcji spadają z powrotem na Ziemię wokół otworu wentylacyjnego, tworząc występ.
Gardło:
Najwyższa część głównego otworu wentylacyjnego znana jest jako gardło wulkanu. Jako wejście do wulkanu stamtąd wyrzuca się lawę i popiół wulkaniczny.
Krater:
Oprócz struktur stożkowych aktywność wulkaniczna może również prowadzić do powstawania w Ziemi okrągłych wgłębień (inaczej kraterów). Krater wulkaniczny jest zwykle misą o okrągłym kształcie, która może mieć duży promień, a czasem głębokość. W takich przypadkach otwór lawowy znajduje się na dnie krateru. Powstają one podczas pewnych typów erupcji klimatycznych, w których komora magmy wulkanu opróżnia się wystarczająco, aby obszar nad nią zapadł się, tworząc tak zwaną kalderę.
Przepływ piroklastyczny:
Inaczej zwany piroklastycznym prądem gęstości, przepływ piroklastyczny odnosi się do szybko poruszającego się prądu gorącego gazu i skały, który oddala się od wulkanu. Takie przepływy mogą osiągać prędkości do 700 km / h (450 mph), a gaz osiąga temperaturę około 1000 ° C (1830 ° F). Przepływy piroklastyczne zwykle obejmują ziemię i przemieszczają się w dół od miejsca wybuchu.
Ich prędkości zależą od gęstości prądu, prędkości wyjściowej wulkanu i gradientu nachylenia. Biorąc pod uwagę ich prędkość, temperaturę i sposób, w jaki spływają w dół, stanowią jedno z największych zagrożeń związanych z erupcjami wulkanicznymi i są jedną z głównych przyczyn uszkodzeń konstrukcji i lokalnego środowiska wokół miejsca erupcji.
Chmura popiołu:
Popiół wulkaniczny składa się z małych kawałków sproszkowanej skały, minerałów i szkła wulkanicznego powstałych podczas erupcji wulkanu. Te fragmenty są na ogół bardzo małe, mierzą mniej niż 2 mm (0,079 cala) średnicy. Ten rodzaj popiołu powstaje w wyniku wybuchów wulkanicznych, w których rozpuszczone gazy w magmie rozszerzają się do punktu, w którym magma pęka i zostaje wyrzucona do atmosfery. Kawałki magmy następnie ostygają, zestalając się we fragmenty skały wulkanicznej i szkła.
Ze względu na swoją wielkość i siłę wybuchową, z jaką są wytwarzane, pył wulkaniczny jest wychwytywany przez wiatry i rozpraszany na odległość kilku kilometrów od miejsca wybuchu. Ze względu na to rozproszenie popioły mają również szkodliwy wpływ na lokalne środowisko, w tym negatywnie wpływają na zdrowie ludzi i zwierząt, zakłócają lotnictwo, zakłócają infrastrukturę oraz niszczą systemy rolnicze i wodne. Popiół powstaje również, gdy magma wejdzie w kontakt z wodą, co powoduje gwałtowne odparowanie wody w parę i rozbicie magmy.
Bomby Wulkaniczne:
Oprócz popiołu znane są również erupcje wulkaniczne, które powodują wysyłanie większych pocisków w powietrze. Te wyrzuty, znane jako bomby wulkaniczne, są zdefiniowane jako te, które mają średnicę większą niż 64 mm (2,5 cala) i które powstają, gdy wulkan wyrzuca lepkie fragmenty lawy podczas erupcji. Te ochładzają się zanim uderzą w ziemię, są wyrzucane wiele kilometrów od miejsca wybuchu i często zyskują aerodynamiczne kształty (tj. Opływowe w formie).
Chociaż termin ten dotyczy każdego wyrzutnika większego niż kilka centymetrów, bomby wulkaniczne mogą czasami być bardzo duże. Odnotowano przypadki, w których obiekty mierzące kilka metrów zostały pobrane setki metrów od wybuchu. Małe lub duże bomby wulkaniczne stanowią znaczne zagrożenie wulkaniczne i często mogą powodować poważne szkody i liczne ofiary śmiertelne, w zależności od miejsca lądowania. Na szczęście takie eksplozje są rzadkie.
Drugi otwór wentylacyjny:
Na dużych wulkanach magma może dotrzeć na powierzchnię przez kilka różnych otworów. Kiedy docierają do powierzchni wulkanu, tworzą coś, co określa się mianem wtórnego otworu wentylacyjnego. Gdy zostają przerwane przez nagromadzony popiół i zestaloną lawę, stają się tak zwanymi Groblami. A gdzie te wnikają między pęknięcia, gromadzą się, a następnie krystalizują, tworzą tak zwany Parapet.
Stożek wtórny:
Znany również jako stożek pasożytniczy, stożki wtórne gromadzą się wokół otworów wentylacyjnych, które docierają do powierzchni na większych wulkanach. Kiedy osadzają lawę i popiół na zewnątrz, tworzą mniejszy stożek, który przypomina róg na głównym stożku.
Tak, rzeczywiście, wulkany są tak potężne, jak niebezpieczne. A jednak bez tych zjawisk geologicznych od czasu do czasu przedzierających się przez powierzchnię i panujących nad ogniem, dymem i chmurami popiołu świat, jaki znamy, byłby zupełnie innym miejscem. Jest bardziej niż prawdopodobne, że byłby geologicznie martwy, bez zmian ani ewolucji w skorupie. Myślę, że wszyscy możemy się zgodzić, że chociaż taki świat byłby znacznie bezpieczniejszy, byłby również boleśnie nudny!
W Space Magazine napisaliśmy wiele interesujących artykułów o wulkanach. Oto jeden o różnych rodzajach wulkanów, jeden o wulkanach kompozytowych, a jeden o słynnym pasie wulkanicznym, Pacific Ring of Fire.
Astronomy Cast ma także piękne odcinki o wulkanach i geologii, zatytułowane Odcinek 307: Pacific Ring of Fire i Odcinek 51: Ziemia
Chcesz więcej zasobów na Ziemi? Oto link do strony NASA Human Spaceflight, a tutaj Visible Earth NASA.
