Uden tvivl er vulkaner en af de mest kraftfulde kræfter i naturen, som en person kan vidne om. Kort sagt, det er det, der resulterer, når et massivt brud finder sted i jordskorpen (eller en hvilken som helst planetmasse-genstand), der spreder varm lava, vulkansk aske og giftige dampe på overfladen og luften. Vulkaner stammer fra dybt inde i jordskorpen og efterlader et varigt præg på landskabet.
Men hvad er de specifikke dele af en vulkan? Bortset fra den "vulkaniske kegle" (dvs. det kegleformede bjerg) har en vulkan mange forskellige dele og lag, hvoraf de fleste er beliggende i det bjergrige område eller dybt inde i Jorden. Som sådan kræver enhver sand forståelse af deres makeup, at vi foretager en smule grave (så at sige!)
Mens vulkaner findes i en række former og størrelser, kan visse fælles elementer skelnes. Følgende giver dig en generel opdeling af vulkanspecifikke dele, og hvad der gør det til at gøre dem til en så titanisk og fantastisk naturkraft.
Magma Chamber:
Et magma-kammer er en stor underjordisk pool af smeltet sten, der sidder under jordskorpen. Den smeltede sten i et sådant kammer er under ekstremt pres, hvilket med tiden kan føre til den omgivende klippe brud, hvilket skaber afsætningsmuligheder for magmaen. Dette kombineret med det faktum, at magmaen er mindre tæt end den omgivende mantel, giver den mulighed for at sive op til overfladen gennem mantelens revner.
Når den når overfladen, resulterer det i et vulkanudbrud. Derfor er mange vulkaner placeret over et magma-kammer. De fleste kendte magma-kamre er placeret tæt på jordoverfladen, normalt mellem 1 km og 10 km dyb. Geologisk set gør dette dem til en del af Jordens skorpe - som spænder fra 5 til 70 km (~ 3–44 miles) dyb.
Lava:
Lava er silikatklippen, der er varm nok til at være i flydende form, og som udvises fra en vulkan under et udbrud. Kilden til den varme, der smelter klippen, er kendt som geotermisk energi - dvs. varme genereret i Jorden, der er tilbage fra dens dannelse og forfald af radioaktive elementer. Når lava først brød ud fra en vulkanisk udluftning (se nedenfor), kommer den ud med en temperatur på overalt mellem 700 til 1.200 ° C (1.292 til 2.192 ° F). Når det kommer i kontakt med luft og strømmer ned ad bakke, afkøles og hærder det til sidst.
Hovedventilation:
En vulkans hovedventil er det svage punkt i jordskorpen, hvor varm magma har været i stand til at rejse sig fra magma-kammeret og nå overfladen. Den velkendte kegleform af mange vulkaner er en indikation af dette, det punkt, hvor aske, klippe og lava, der sprøjtes ud under et udbrud, falder tilbage til Jorden omkring udluftningen for at danne et fremspring.
Hals:
Det øverste afsnit af hovedventilen er kendt som vulkanens hals. Som indgangen til vulkanen er det herfra, at lava og vulkanaske skubbes ud.
Krater:
Foruden keglestrukturer kan vulkansk aktivitet også føre til cirkulære fordybninger (alias kratere) i Jorden. Et vulkansk krater er typisk et bassin, cirkulær i form, som kan være stor i radius og undertiden stor i dybden. I disse tilfælde er lavaventilationen placeret i bunden af krateret. De dannes under visse typer klimakutbrud, hvor vulkanens magma kammer tømmes nok til, at området over det kan kollapse, og danner en såkaldt caldera.
Pyroklastisk strømning:
Ellers kendt som en pyroklastisk densitetsstrøm, refererer en pyroklastisk strøm til en hurtig bevægende strøm af varm gas og sten, der bevæger sig væk fra en vulkan. Sådanne strømme kan nå hastigheder på op til 700 km / t (450 mph), med gassen, der når temperaturer på ca. 1.000 ° C (1.830 ° F). Pyroklastiske strømme klemmer normalt jorden og rejser ned ad bakke fra deres udbrud.
Deres hastigheder afhænger af strømstyrken, den vulkaniske outputhastighed og hældningens hældning. I betragtning af deres hastighed, temperatur og den måde, de flyder ned ad, er de en af de største farer forbundet med vulkanudbrud og er en af de primære årsager til skader på strukturer og det lokale miljø omkring et udbrud.
Ash Cloud:
Vulkansk aske består af små stykker pulveriseret sten, mineraler og vulkansk glas skabt under et vulkanudbrud. Disse fragmenter er generelt meget små og måler mindre end 2 mm (0,079 inch) i diameter. Denne form for aske dannes som et resultat af vulkaneksplosioner, hvor opløste gasser i magma udvides til det punkt, hvor magmaen knuses og drives frem i atmosfæren. Magma-bitene afkøles derefter og størkner til fragmenter af vulkansk sten og glas.
På grund af deres størrelse og den eksplosive kraft, som de genereres med, bliver vulkansk aske opsamlet af vinde og spredt op til flere kilometer væk fra udbrudsstedet. På grund af denne spredning har aske også en skadelig virkning på det lokale miljø, som inkluderer negativt påvirkning af menneskers og dyrs sundhed, forstyrrelse af luftfarten, afbrydelse af infrastruktur og skader på landbrug og vandsystemer. Ask produceres også, når magma kommer i kontakt med vand, hvilket får vandet til at eksplosivt fordampe til damp og for at magmaen knuses.
Vulkanbomber:
Foruden aske har vulkanudbrud også været kendt for at sende større projektiler, der flyver gennem luften. Kendt som vulkanbomber er disse ejecta defineret som dem, der måler mere end 64 mm (2,5 tommer) i diameter, og som dannes, når en vulkan udsætter viskøse fragmenter af lava under et udbrud. Disse afkøles, inden de rammer jorden, kastes mange kilometer fra udbruddsstedet og får ofte aerodynamiske former (dvs. strømlinet i form).
Mens udtrykket gælder for enhver ejecta større end et par centimeter, kan vulkanbomber undertiden være meget store. Der er registreret tilfælde, hvor genstande, der måler flere meter, blev hentet hundreder af meter fra et udbrud. Små eller store vulkanbomber er en betydelig vulkanfare og kan ofte forårsage alvorlig skade og flere dødsulykker, afhængigt af hvor de lander. Heldigvis er sådanne eksplosioner sjældne.
Sekundær udluftning:
På store vulkaner kan magma nå overfladen gennem flere forskellige ventilationsåbninger. Hvor de når overfladen af vulkanen, danner de det, der omtales som en sekundær udluftning. Hvor de afbrydes af akkumuleret aske og størknet lava, bliver de det, der er kendt som en dig. Og hvor disse indtrængen mellem revner, pool og derefter krystalliserer, danner de det, der kaldes en Sill.
Sekundær kegle:
Også kendt som en parasitisk kegle bygger sekundære kegler op omkring sekundære åbninger, der når overfladen på større vulkaner. Når de lægger lava og aske udvendigt, danner de en mindre kegle, en der ligner et horn på hovedkeglen.
Ja, vulkaner er lige så magtfulde som de er farlige. Og alligevel, uden at disse geologiske fænomener lejlighedsvis bryder gennem overfladen og regerer ned ild, røg og askeskyer, ville verden som vi kender den være et meget andet sted. Mere end sandsynligt ville det være en geologisk død en uden ændringer eller udvikling i dens skorpe. Jeg tror, vi alle kan være enige om, at selvom en sådan verden ville være meget sikrere, ville den også være smerteligt kedelig!
Vi har skrevet mange interessante artikler om vulkaner her på Space Magazine. Her er en om de forskellige typer af vulkaner, en om sammensatte vulkaner, og her er en på det berømte vulkanske bælte, Stillehavs "Ring of Fire".
Astronomy Cast har også en dejlig episoder om vulkaner og geologi, med titlen Episode 307: Pacific Ring of Fire og Episode 51: Earth
Vil du have flere ressourcer på Jorden? Her er et link til NASAs side om menneskelig rumfart, og her er NASAs synlige jord.
