Utan tvekan är vulkaner en av de mest kraftfulla krafter i naturen en person kan vittna om. Enkelt uttryckt är det vad som resulterar när ett massivt brott inträffar i jordskorpan (eller något annat planetmassobjekt), som sprider varm lava, vulkanisk aska och giftiga ångor på ytan och luften. Vulkaner har sitt ursprung från djupt i jordskorpan och lämnar ett varaktigt märke i landskapet.
Men vad är de specifika delarna av en vulkan? Bortsett från den "vulkaniska konen" (dvs det konformade berget) har en vulkan många olika delar och lager, varav de flesta ligger inom det bergiga området eller djupt i jorden. Som sådan kräver all sann förståelse av deras smink att vi gör lite grävning (så att säga!)
Medan vulkaner finns i ett antal former och storlekar, kan vissa gemensamma element urskiljas. Följande ger dig en allmän uppdelning av en vulkan specifika delar, och vad som går till att göra dem till en så titanisk och fantastisk naturkraft.
Magmakammare:
En magakammare är en stor underjordisk pool av smält sten som sitter under jordskorpan. Det smälta berget i en sådan kammare är under extremt tryck, vilket med tiden kan leda till att det omgivande berget spricker, vilket skapar utlopp för magma. Detta i kombination med det faktum att magmaen är mindre tät än den omgivande manteln gör att den kan sippra upp till ytan genom mantelens sprickor.
När den når ytan resulterar det i ett vulkanutbrott. Därför varför många vulkaner ligger ovanför en magma kammare. De mest kända magakamrarna ligger nära jordens yta, vanligtvis mellan 1 km och 10 km djupa. Geologiskt sett gör detta dem till en del av jordskorpan - som sträcker sig från 5–70 km (~ 3–44 miles) djup.
Lava:
Lava är silikatstenen som är tillräckligt varm för att vara i flytande form och som förvisas från en vulkan under ett utbrott. Källan till värmen som smälter berget kallas geotermisk energi - det vill säga värme som genereras i jorden som är kvar från dess bildning och förfall av radioaktiva element. När lava först utbröt från en vulkanisk ventil (se nedan), kommer den ut med en temperatur mellan 700 och 1 200 ° C (1 292 till 2 192 ° F). När det kommer i kontakt med luft och flödar nedåt kyls och hårdnar det till slut.
Huvudventil:
En vulkans huvudventil är den svaga punkten i jordskorpan där het magma har kunnat stiga upp från magakammaren och nå ytan. Den välkända konformen hos många vulkaner är en indikation på detta, den punkt där ask, sten och lava som kastas ut under ett utbrott faller tillbaka till jorden runt ventilen för att bilda ett utsprång.
Hals:
Den övre delen av huvudventilen kallas vulkanens hals. Som ingången till vulkanen är det härifrån som lava och vulkanaska kastas ut.
Krater:
Förutom konstrukturer kan vulkanisk aktivitet också leda till cirkulära fördjupningar (alias kratrar) som bildas i jorden. En vulkanisk krater är vanligtvis en bassäng, cirkulär i form, som kan ha stor radie och ibland stor djup. I dessa fall ligger lavaflugan längst ner i krateret. De bildas under vissa typer av klimatutbrott, där vulkanens magma kammare tömmer tillräckligt för att området ovanför kollapsar och bildar en så kallad caldera.
Pyroklastiskt flöde:
Annars känd som en pyroklastisk densitetsström, avser ett pyroklastiskt flöde en snabbrörande ström av het gas och berg som rör sig bort från en vulkan. Sådana flöden kan uppnå hastigheter upp till 700 km / h (450 mph), varvid gasen når temperaturer på cirka 1 000 ° C (1 830 ° F). Pyroklastiska flöden kramar normalt marken och reser nedförs från deras utbrott.
Deras hastigheter beror på densiteten för strömmen, den vulkaniska utgångshastigheten och lutningens lutning. Med tanke på deras hastighet, temperatur och hur de flödar nedför är de en av de största farorna i samband med vulkanutbrott och är en av de främsta orsakerna till skador på strukturer och den lokala miljön kring ett utbrott.
Askmoln:
Vulkanisk ask består av små bitar av pulveriserat berg, mineraler och vulkaniskt glas som skapats under ett vulkanutbrott. Dessa fragment är i allmänhet mycket små och mäter mindre än 2 mm (0,079 tum) i diameter. Denna typ av ask bildas som ett resultat av vulkaniska explosioner, där upplösta gaser i magma expanderar till den punkt där magmaen sprängs och drivs ut i atmosfären. Magma-bitarna svalnar sedan och stelnar till fragment av vulkaniskt berg och glas.
På grund av deras storlek och den explosiva kraften som de genereras med, plockas upp vulkanisk aska av vindar och sprids upp till flera kilometer från utbrottet. På grund av denna spridning har askan också en skadlig effekt på den lokala miljön, som inkluderar negativt påverkan på människors och djurs hälsa, stör luftfarten, stör infrastrukturen och skadar jordbruks- och vattensystem. Ask produceras också när magma kommer i kontakt med vatten, vilket gör att vattnet explosivt avdunstar till ånga och för att magmaen spricker.
Vulkaniska bomber:
Förutom aska har vulkanutbrott också varit kända för att skicka större projektiler som flyger genom luften. Kända som vulkaniska bomber definieras dessa ejecta som de som mäter mer än 64 mm (2,5 tum) i diameter, och som bildas när en vulkan avger viskösa fragment av lava under ett utbrott. Dessa svalna innan de träffar marken, kastas många kilometer från utbrottet och får ofta aerodynamiska former (dvs strömlinjeformade i form).
Medan termen gäller alla ejecta större än några centimeter kan vulkanbomber ibland vara mycket stora. Det har registrerats fall där föremål som mätte flera meter hämtades hundratals meter från ett utbrott. Små eller stora vulkanbomber är en betydande vulkanisk fara och kan ofta orsaka allvarliga skador och flera dödsfall, beroende på var de landar. Lyckligtvis är sådana explosioner sällsynta.
Sekundärventilation:
På stora vulkaner kan magma nå ytan genom flera olika ventiler. Där de når ytan på vulkanen, bildar de det som kallas en sekundär ventil. Där de avbryts av ackumulerad ask och stelnad lava, blir de det som kallas en vall. Och där dessa intrång mellan sprickor, pool och sedan kristalliserar, de bildar vad som kallas en Sill.
Sekundär kon:
Även känd som en Parasitic Cone, sekundära kottar byggs upp runt sekundära ventiler som når ytan på större vulkaner. När de deponerar lava och aska på utsidan, bildar de en mindre kon, en som liknar ett horn på huvudkonan.
Ja, vulkaner är lika kraftfulla som de är farliga. Och ändå, utan att dessa geologiska fenomen ibland bryter igenom ytan och regerar ner eld, rök och askmoln, skulle världen som vi känner det vara en helt annan plats. Mer än troligt skulle det vara en geologiskt död, utan förändring eller utveckling i skorpan. Jag tror att vi alla kan vara överens om att även om en sådan värld skulle vara mycket säkrare, skulle den också vara smärtsamt tråkig!
Vi har skrivit många intressanta artiklar om vulkaner här på Space Magazine. Här är en om de olika typerna av vulkaner, en om sammansatta vulkaner, och här är en på det berömda vulkaniska bältet, Stillahavsområdet "Ring of Fire".
Astronomy Cast har också en härlig episod om vulkaner och geologi, med titeln Avsnitt 307: Pacific Ring of Fire och avsnitt 51: Earth
Vill du ha mer resurser på jorden? Här är en länk till NASA: s Human Spaceflight-sida och här är NASA: s synliga jord.
