Что происходит когда извергается вулкан?

Вулканическая активность - это захватывающая, пугающая и абсолютно необходимая особенность нашей планеты. Вулканы разбросаны повсюду, от пустыни в Африке до холодных климатов Антарктиды, островов в Тихом океане и на всех континентах. Каждый день где-то происходит извержение. Вулканы Земли знакомы большинству из нас, например, очень активный вулкан Агунг на Бали, Бардарбунга в Исландии, Килауэа на Гавайях и Колима в Мексике. 

Однако вулканы есть и на мирах по всей Солнечной системе. Возьмем, к примеру, луну Юпитера Ио. Она очень вулканична и извергает сернистую лаву из-под своей поверхности. По оценкам специалистов, этот маленький мир за миллионы лет почти вывернет себя наизнанку из-за вулканической активности, выносящей материал из недр на поверхность и за ее пределы. 

На более отдаленной луне Сатурна Энцеладе также есть гейзеры, связанные с вулканизмом. Вместо извержения расплавленной породы, как на Земле и Ио, он извергает слякотные кристаллы льда. Ученые-планетологи подозревают, что в далеких уголках Солнечной системы существует еще много подобных "ледяных вулканов" (известных как криовулканизм). Гораздо ближе к Земле, Венера, как известно, вулканически активна, и есть убедительные доказательства прошлой вулканической активности на Марсе. Даже на Меркурии видны следы вулканических извержений в самом начале его истории.

Вулканы участвуют в строительстве мира

Вулканы выполняют важную работу по формированию континентов и островов, созданию глубоководных океанических гор и кратеров. Извергая лаву и другие материалы, они также восстанавливают ландшафты на Земле. Земля начала свою жизнь как вулканический мир, покрытый расплавленным океаном.

Не все вулканы, извергавшиеся с начала времен, активны в настоящее время. Некоторые давно умерли и больше никогда не будут активны. Другие находятся в спящем состоянии (что означает, что они могут извергаться в будущем). Это особенно верно на Марсе, где несколько вулканов существуют среди свидетельств их активного прошлого.

Основы извержения вулканов

Большинство людей знакомы с вулканическими извержениями, подобными тому, что произошло в 1980 году на горе Сент-Хеленс в штате Вашингтон. Это было драматическое извержение, которое разрушило часть горы и обрушило миллиарды тонн пепла на соседние штаты. Однако это не единственное извержение в этом регионе. Горы Худ и Рейнир также считаются активными, хотя и не так сильно, как их родственная кальдера. Эти горы известны как "заднедуговые" вулканы, и их активность вызвана движением плит глубоко под землей.

Цепь Гавайских островов возникла из горячей точки - слабого места в земной коре под Тихим океаном. Острова образовались за миллионы лет, когда земная кора двигалась над горячей точкой, а лава вытекала на морское дно. В конце концов, поверхность каждого острова прорвала поверхность воды и продолжала расти.

Самые активные гавайские вулканы находятся на Большом острове. Один из них - Килауэа - продолжает выбрасывать толстые потоки лавы, которые засыпали большую часть южной части острова. Недавние извержения из жерла на склоне этой горы разрушили деревни и дома на Большом острове.

Вулканы также извергаются по всему бассейну Тихого океана, от Японии на юг до Новой Зеландии. Самые вулканические районы в бассейне расположены вдоль границ плит, и весь этот регион называют "Огненным кольцом".

В Европе весьма активны вулкан Этна на Сицилии и Везувий (вулкан, похоронивший Помпеи и Геркуланум в 79 году нашей эры). Эти горы продолжают влиять на окружающие регионы землетрясениями и периодическими извержениями.

Не каждый вулкан воздвигает горы. Некоторые жерловые вулканы выбрасывают подушки лавы наружу, особенно при подводных извержениях. Жерловые вулканы активны на планете Венера, где они покрывают поверхность густой, вязкой лавой. На Земле вулканы извергаются различными способами. 

Как работают вулканы?

Вулканические извержения обеспечивают выход на поверхность материала, находящегося глубоко под поверхностью Земли. Они также позволяют миру выпустить свое тепло. Активные вулканы на Земле, Ио и Венере питаются подповерхностными расплавленными породами. На Земле лава поднимается из мантии (это слой под поверхностью). Когда расплавленной породы, называемой магмой, становится достаточно, и на нее оказывается достаточное давление, происходит извержение вулкана. Во многих вулканах магма поднимается вверх по центральной трубе или "горлу" и выходит на вершине горы.

В других местах лава, газы и пепел вытекают через жерла. В итоге они могут образовывать конусообразные холмы и горы. Именно такое извержение недавно произошло на Большом острове Гавайев.

Вулканическая активность может быть довольно тихой, а может быть и взрывной. При очень активном потоке из вулканической кальдеры могут вырываться облака газа. Они очень смертоносны, потому что горячие и быстро движутся, а тепло и газ очень быстро убивают человека.

Вулканы часто (но не всегда) тесно связаны с движением континентальных плит. Глубоко под поверхностью нашей планеты огромные тектонические плиты медленно движутся и сталкиваются друг с другом. На границах между плитами, где две или более плиты сходятся вместе, магма поднимается на поверхность. Так возникли вулканы Тихоокеанского побережья, где плиты, скользя друг по другу, создают трение и тепло, позволяя лаве свободно течь. Глубоководные вулканы также извергаются с помощью магмы и газов. Мы не всегда видим извержения, но облака пемзы (горной породы, образовавшейся в результате извержения) в конечном итоге пробиваются на поверхность и создают длинные каменные "реки" на поверхности. 

Как упоминалось ранее, Гавайские острова на самом деле являются результатом так называемого вулканического "шлейфа" под Тихоокеанской плитой. Вот некоторые научные подробности о том, как это работает: Тихоокеанская плита медленно движется на юго-восток, и по мере этого плюм нагревает кору и выбрасывает материал на поверхность. По мере продвижения плиты на юг нагреваются новые участки, и из расплавленной лавы, пробивающейся на поверхность, образуется новый остров. Большой остров - самый молодой из островов, поднявшихся над поверхностью Тихого океана, хотя по мере движения плиты строится еще один. Он называется Лоихи и до сих пор находится под водой. 

Помимо действующих вулканов, в нескольких местах на Земле находятся так называемые "супервулканы". Это геологически активные регионы, расположенные на вершине массивных горячих точек. Самый известный из них - Йеллоустоунская кальдера на северо-западе штата Вайоминг в США. Здесь находится глубокое озеро лавы, которое извергалось несколько раз на протяжении геологического времени. 

Научный взгляд на вулканические извержения

Извержения вулканов обычно предвещают рои землетрясений. Они свидетельствуют о движении расплавленной породы под поверхностью земли. Когда извержение вот-вот произойдет, вулкан может извергать лаву в двух формах, а также пепел и раскаленные газы.

Большинство людей знакомы с извилистой на вид лавой "пахоэхоэ" (произносится как "па-хой-хой"). По консистенции она напоминает расплавленное арахисовое масло. Она очень быстро остывает, образуя толстые слои черной породы. Другой тип лавы, вытекающей из вулканов, называется "а'а" (произносится "ах-ах"). Она похожа на движущуюся кучу угольной крошки.

Оба типа лавы содержат газы, которые они выделяют при движении. Их температура может превышать 1 200° C. Горячие газы, выделяемые при извержениях вулканов, включают углекислый газ, диоксид серы, азот, аргон, метан и угарный газ, а также водяной пар. Пепел, который может быть как мелким, как частицы пыли, так и крупным, как камни и галька, состоит из остывшей породы и выбрасывается из вулкана. Эти газы, даже в небольших количествах, могут быть весьма смертельно опасны даже на относительно тихой горе.

При очень взрывных вулканических извержениях пепел и газы смешиваются вместе в так называемом "пирокластическом потоке". Такая смесь движется очень быстро и может быть весьма смертоносной. Во время извержения вулкана Сент-Хеленс в Вашингтоне, взрыва вулкана Пинатубо на Филиппинах и извержения вблизи Помпеи в Древнем Риме большинство людей погибли, когда их захлестнули такие убийственные потоки газа и пепла. Другие были погребены в пепле или грязевых потоках, последовавших за извержением.

Вулканы необходимы для эволюции планеты

Вулканы и вулканические потоки воздействуют на нашу планету (и другие планеты) с самого начала истории Солнечной системы. Они обогащали атмосферу и почвы, в то же время они вызывали радикальные изменения и угрожали жизни. Они являются частью жизни на активной планете и могут преподать ценные уроки другим мирам, где происходит вулканическая активность.

Геологи изучают вулканические извержения и связанную с ними деятельность и работают над классификацией каждого типа вулканических особенностей суши. То, что они узнают, дает им большее представление о внутреннем устройстве нашей планеты и других миров, где происходит вулканическая активность.

Вулканы как часть планетарной геологии

Вулканы часто (но не всегда) тесно связаны с движением континентальных плит. Глубоко под поверхностью нашей планеты огромные тектонические плиты медленно движутся и сталкиваются друг с другом. На границах между плитами, где две или более плиты сходятся вместе, магма поднимается на поверхность. Так возникли вулканы Тихоокеанского побережья, где плиты, скользя друг по другу, создают трение и тепло, позволяя лаве свободно течь. Глубоководные вулканы также извергаются с помощью магмы и газов. Мы не всегда видим извержения, но облака пемзы (горной породы, образовавшейся в результате извержения) в конечном итоге пробиваются на поверхность и создают длинные каменные "реки" на поверхности.

Как упоминалось ранее, Гавайские острова на самом деле являются результатом так называемого вулканического "шлейфа" под Тихоокеанской плитой. Вот некоторые научные подробности о том, как это работает: Тихоокеанская плита медленно движется на юго-восток, и по мере этого плюм нагревает кору и выбрасывает материал на поверхность. По мере продвижения плиты на юг нагреваются новые участки, и из расплавленной лавы, пробивающейся на поверхность, образуется новый остров. Большой остров - самый молодой из островов, поднявшихся над поверхностью Тихого океана, хотя по мере движения плиты строится еще один. Он называется Лоихи и до сих пор находится под водой.

Помимо действующих вулканов, в нескольких местах на Земле находятся так называемые "супервулканы". Это геологически активные регионы, расположенные на вершине массивных горячих точек. Самый известный из них - Йеллоустоунская кальдера на северо-западе штата Вайоминг в США. Здесь находится глубокое озеро лавы, которое извергалось несколько раз на протяжении геологического времени.

Научный взгляд на вулканические извержения

Извержения вулканов обычно предвещают рои землетрясений. Они свидетельствуют о движении расплавленной породы под поверхностью земли. Когда извержение вот-вот произойдет, вулкан может извергать лаву в двух формах, а также пепел и раскаленные газы.

Большинство людей знакомы с извилистой на вид лавой "пахоэхоэ" (произносится как "па-хой-хой"). По консистенции она напоминает расплавленное арахисовое масло. Она очень быстро остывает, образуя толстые слои черной породы. Другой тип лавы, вытекающей из вулканов, называется "а'а" (произносится "ах-ах"). Она похожа на движущуюся кучу угольной крошки.

Оба типа лавы содержат газы, которые они выделяют при движении. Их температура может превышать 1 200° C. Горячие газы, выделяемые при извержениях вулканов, включают углекислый газ, диоксид серы, азот, аргон, метан и угарный газ, а также водяной пар. Пепел, который может быть как мелким, как частицы пыли, так и крупным, как камни и галька, состоит из остывшей породы и выбрасывается из вулкана. Эти газы, даже в небольших количествах, могут быть весьма смертельно опасны даже на относительно тихой горе.

При очень взрывных вулканических извержениях пепел и газы смешиваются вместе в так называемом "пирокластическом потоке". Такая смесь движется очень быстро и может быть весьма смертоносной. Во время извержения вулкана Сент-Хеленс в Вашингтоне, взрыва вулкана Пинатубо на Филиппинах и извержения вблизи Помпеи в Древнем Риме большинство людей погибли, когда их захлестнули такие убийственные потоки газа и пепла. Другие были погребены в пепле или грязевых потоках, последовавших за извержением.

Вулканы необходимы для эволюции планеты

Вулканы и вулканические потоки воздействуют на нашу планету (и другие планеты) с самого начала истории Солнечной системы. Они обогащали атмосферу и почвы, в то же время они вызывали радикальные изменения и угрожали жизни. Они являются частью жизни на активной планете и могут преподать ценные уроки другим мирам, где происходит вулканическая активность.

Геологи изучают вулканические извержения и связанную с ними деятельность и работают над классификацией каждого типа вулканических особенностей суши. То, что они узнают, дает им большее представление о внутреннем устройстве нашей планеты и других миров, где происходит вулканическая активность.

Источник:  https://earth-chronicles.ru/