Få krafter i naturen är imponerande eller skrämmande som ett vulkanutbrott. På ett ögonblick, inifrån jordens buldrande djup, spottas varm lava, ånga och till och med bitar av het sten i luften, täcker stora avstånd med eld och aska. Och tack vare geologernas och jordforskarnas ansträngningar under många århundraden måste vi förstå en hel del om dem.
Men när det gäller vulkanernas nomenklatur uppstår ofta en förvirring. Åter och igen är en av de vanligaste frågorna om vulkaner, vad är skillnaden mellan lava och magma? De är båda smälta stenar och är båda förknippade med vulkanism. Så varför de separata namnen? Det visar sig att allt kommer till plats.
Jordens sammansättning:
Som alla med en grundläggande kunskap om geologi kommer att berätta för dig, är jordens insider mycket heta. Som en markplanet är dess inre differentierad mellan en smält metallkärna och en mantel och skorpa som huvudsakligen består av silikatrock. Livet som vi känner det, bestående av all vegetation och landdjur, lever på den svala skorpan, medan havslivet bebor hav som täcker en stor del av samma skorpa.
Men desto djupare går man in i planeten, både tryck och temperaturer ökar avsevärt. Sammantaget sträcker sig jordens mantel till ett djup på cirka 2 890 km och består av silikatstenar som är rika på järn och magnesium relativt den överliggande skorpan. Även om de är fasta orsakar de höga temperaturerna i manteln fickor av smält sten bildas.
Detta silikatmaterial är mindre tätt än det omgivande berget och är därför tillräckligt smidigt att det kan rinna på mycket långa tidsskalor. Med tiden kommer den också att nå ytan när geologiska krafter pressar den uppåt. Detta händer som ett resultat av tektonisk aktivitet.
I grunden bryts den svala, styva skorpan i bitar som kallas tektoniska plattor. Dessa plattor är styva segment som rör sig i förhållande till varandra vid en av tre typer av plattgränser. Dessa är kända som konvergenta gränser, vid vilka två plattor kommer samman; divergerande gränser, vid vilka två plattor dras isär; och transformera gränser, där två plattor glider förbi varandra i sidled.
Interaktioner mellan dessa plattor är vad som är vad som är vulkanisk aktivitet (bäst exemplifieras av "Pacific Ring of Fire") samt bergsbyggnad. När de tektoniska plattorna migrerar över planeten är havsbotten subduktad - den främre kanten på en platta som skjuter under en annan. Samtidigt kommer mantelmaterial att skjuta upp vid divergerande gränser och tvinga smält sten till ytan.
Magma:
Som redan nämnts är både lava och magma vad som härrör från sten som överhettats till den punkt där den blir viskös och smält. Men återigen är platsen nyckeln. När denna smälta sten fortfarande är belägen inom jorden, är den känd som magma. Namnet härstammar från grekiska, som översätter till "tjock unguent" (ett ord som används för att beskriva ett visköst ämne som används för salvor eller smörjning).
Det består av smält eller halvsmält sten, flyktiga ämnen, fasta ämnen (och ibland kristaller) som finns under jordytan. Denna onda sten samlas vanligtvis i en magmakammare under en vulkan eller stelnar under jorden för att bilda ett intrång. Där den bildas under en vulkan kan den sedan injiceras i sprickor i stenar eller släppas ut från vulkaner i utbrott. Magma-temperaturen varierar mellan 600 ° C och 1600 ° C.
Magma är också känt för att existera på andra markplaneter i solsystemet (dvs Merkurius, Venus och Mars) såväl som vissa månar (Earth's Moon och Jupiters måne Io). Förutom att stabila lavarör observerats på Merkurius, Månen och Mars har kraftfulla vulkaner observerats på Io som kan skicka lavastjärnor 500 km (300 miles) ut i rymden.
Lava:
När magma når ytan och bryter ut från en vulkan blir den officiellt lava. Det finns faktiskt olika lavasorter beroende på dess tjocklek eller viskositet. Medan den tunnaste lavan kan rinna nedåt i många kilometer (vilket skapar en mild sluttning), kommer tjockare lavor att höja sig runt en vulkanisk ventil och knappast flöda alls. Den tjockaste lavan rinner inte ens, och pluggar bara upp halsen på en vulkan, som i vissa fall orsakar våldsamma explosioner.
Termen lava används vanligtvis istället för lavaflöde. Detta beskriver en rörlig utströmning av lava, som inträffar när ett icke-explosivt effusivt utbrott äger rum. När ett flöde har slutat röra sig, stelnar lavan för att bilda stötande berg. Även om lava kan vara upp till 100 000 gånger mer viskös än vatten, kan lava strömma över stora avstånd innan den kyls och stelnar.
Ordet "lava" kommer från italienska och härstammar troligen från det latinska ordet Labes vilket betyder "ett fall" eller "bild". Den första användningen i samband med en vulkanisk händelse var uppenbarligen i en kort skriftlig redovisning av Franscesco Serao, som observerade utbrottet av berget Vesuvius mellan 14 maj och 4 juni 1737. Serao beskrev "ett flöde av eldig lava" som en analogi till vattenflöde och lera ner i vulkanens flanker efter kraftigt regn.
Sådan är skillnaden mellan magma och lava. Det verkar som om geologi, liksom i fastigheter, handlar om plats!
Vi har skrivit många artiklar om vulkaner här på Space Magazine. Här är Vad är Lava ?, Vad är temperaturen i Lava ?, Stora bergarter: Hur bildas de ?, Vad är de olika delarna av en vulkan? och Planet 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.
Vi har också spelat in ett avsnitt av Astronomy Cast om Jorden, som en del av vår turné genom solsystemet - Avsnitt 51: Jorden.
