Vad händer när en vulkan bryter ut?

Vulkanisk aktivitet är en fascinerande, skrämmande och en absolut nödvändig egenskap på vår planet. Vulkaner är utspridda överallt, från en öken i Afrika till de otrevliga klimatområdena i Antarktis, öar i Stilla havet och på alla kontinenter. Varje dag bryter en ut någonstans. Jordens vulkaner är bekanta för de flesta av oss, till exempel den mycket aktiva berget Agung på Bali, Bárðarbunga på Island, Kilauea på Hawai'i och Colima i Mexiko.

Men det finns vulkaner sprids på världar över solsystemet. Ta till exempel Jupiters måne Io. Det är mycket vulkaniskt och spytar svavelhaltig lava under ytan. Det uppskattas att denna lilla värld nästan vänder sig inifrån och ut över miljoner år på grund av sin vulkaniska aktivitet som ger material från det inre till ytan och därefter.

Längre ut har Saturnus måne Enceladus också geyserfunktioner relaterade till vulkanism. I stället för att bryta ut med smält sten som på jorden och Io, sporer det ut slushy iskristaller. Planetforskare misstänker att det finns mycket mer av denna "is vulkan" -aktivitet (känd som kryovolkanism) spridd över hela fjärran

Vulkaner gör ett stort arbete för att bygga upp kontinenter och öar, utforma djuphavsbergen och kratrar. De återupptar också landskap på jorden som de spira ut lava och andra material. Jorden började sitt liv som en vulkanisk värld täckt med ett smält hav.

Inte alla vulkaner som har flödat sedan tidens början är för närvarande aktiva. Vissa är långa döda och kommer aldrig mer att vara aktiva. Andra är vilande (vilket betyder att de kan bryta ut igen i framtiden). Detta gäller särskilt på Mars, där några vulkaner finns bland bevisen på deras aktiva förflutna.

De flesta känner till vulkaniska explosioner som den som sprängde isär Mt. St. Helens i Washington State 1980. Det var ett dramatiskt utbrott som blåste bort en del av berget och tappade miljarder ton aska på omgivande stater. Men det är inte den enda i regionen. Mt. Hood och Mt. Regnigare betraktas också som aktiva, men inte så mycket som deras systerkaldera. Dessa berg är kända som "back-arc" vulkaner och deras aktivitet orsakas av plattrörelser djupt under jord.

De Hawaiian ö kedja härrör från en varm plats, en svag punkt i jordskorpan under Stilla havet. Öarna byggdes upp under miljoner år när jordskorpan rörde sig över hotspot och lava ventilerade ut till havsbotten. Så småningom bröt varje ös yta vattenytan och fortsatte att växa.

De mest aktiva Hawaiian vulkanerna finns på Big Island. En av dem - Kilauea - fortsätter att pumpa ut tjocka lavaflöden som har återuppstått mycket av öns södra område. Nyligen utbrott från en ventil på sidan av det berget har förstört byar och hem på Big Island.

Vulkaner bryter också ut längs Stillahavsområdet, från Japan söderut till Nya Zeeland. De mest vulkaniska områdena i bassängen är längs plåtgränserna, och hela regionen kallas "Ring av eld".

I Europa berättar Mt. Etna på Sicilien är också ganska aktiv Vesuvius (vulkanen som begravde Pompeii och Herculaneum 79 e.Kr.). Dessa berg fortsätter att påverka omgivande regioner med jordbävningar och tillfälliga flöden.

Inte varje vulkan bygger upp ett berg. Vissa avluftningsvulkaner skickar ut lava-kuddar, särskilt från utbrott i havet. Ventilatorer är aktiva på planeten Venus, där de banar ytan med tjock, viskös lava. På jorden bryter vulkaner ut på olika sätt.

Vulkanutbrott ger vägar för material djupt under jordens yta för att fly till ytan. De tillåter också en värld att lufta värmen. Aktiva vulkaner på jorden, Io och Venus matas av smält berg under ytan. På jorden kommer lavan upp från manteln (som är skiktet under ytan). När det väl finns tillräckligt med smält sten - kallad magma - och tillräckligt med tryck på det inträffar ett vulkanutbrott. I många vulkaner stiger magmaen upp genom ett centralt rör eller "hals" och kommer ut från toppen av berget.

På andra platser rinner lava, gaser och aska ut genom ventilationsöppningar. De kan så småningom skapa kottformade kullar och berg. Detta är den typ av utbrott som senast inträffade på Big Island of Hawai'i.

Vulkanisk aktivitet kan vara ganska tyst eller så kan den vara ganska explosiv. I ett mycket aktivt flöde kan gasmoln komma att rulla ut ur vulkanisk kaldera. Dessa är ganska dödliga eftersom de är heta och rör sig snabbt, och värmen och gasen och dödar någon mycket snabbt.

Vulkaner är ofta (men inte alltid) nära besläktade med kontinentala plattrörelser. Djupt under ytan på vår planet, enorm kontinentalplattor rör sig långsamt och rycker mot varandra. Vid gränserna mellan plattorna, där två eller fler samlas, kryper magma upp till ytan. Vulkanerna på Pacific Rim har byggts upp på detta sätt, där plattorna glider samman och skapar friktion och värme, vilket gör att lava kan rinna fritt. Djuphavsvulkaner bryter också ut med magma och gaser. Vi ser inte alltid utbrotten, men moln av pimpsten (sten från utbrottet) tar slutligen vägen till ytan och skapar långa berg "floder" på ytan.

Som nämnts tidigare är Hawaiiöarna faktiskt resultatet av det som kallas en vulkanisk "plym" under Pacific Plate. Här är några mer vetenskapliga detaljer om hur det fungerar: Pacific Plate rör sig långsamt mot sydost, och som det gör, värmer plommon skorpan och skickar material till ytan. När plattan rör sig söderut, värms nya fläckar och en ny ö byggs av smält lava som tvingar vägen till ytan. Den stora ön är den yngsta av öarna som stiger över ytan på Stilla havet, även om det finns en nyare som byggs när plattan glider. Det heter Loihi och är fortfarande under vattnet.

Förutom aktiva vulkaner innehåller flera platser på jorden vad som kallas "supervolcanoes". Det här är geologiskt aktiva regioner som ligger ovanpå massiva hotspots. Den mest kända är Yellowstone Caldera i nordvästra Wyoming i USA. Den har en djup lavasjö och har utbrett flera gånger under geologisk tid.

Vulkanutbrott förklaras vanligtvis av jordbävningsvärmar. De indikerar rörelsen av smält sten under ytan. När ett utbrott är på väg att hända kan vulkanen spira ut lava i två former, plus aska, och uppvärmda gaser.

De flesta känner till den sinuous-ser ropy "pahoehoe" lava (uttalas "pah-HOY-hoy"). Det har konsistensen av smält jordnötssmör. Det svalnar mycket snabbt för att skapa tjocka svarta berglager. Den andra typen av lava som rinner från vulkaner kallas "A'a" (uttalas "AH-ah"). Det ser ut som en rörlig hög med kolklinker.

Båda typerna av lava bär gaser som de släpper ut när de flyter. Deras temperaturer kan vara mer än 1 200 ° C. De heta gaserna som släpps ut i vulkanutbrott inkluderar koldioxid, svaveldioxid, kväve, argon, metan och kolmonoxid, samt vattenånga. Ask, som kan vara så liten som dammpartiklar och stor som stenar och stenar, är gjord av kyld sten och kastas ut från vulkanen. Dessa gaser kan vara ganska dödliga, även i små mängder, även på ett relativt lugnt berg.

I mycket explosiva vulkanutbrott blandas aska och gaser i det som kallas ett "pyroklastiskt flöde". En sådan blandning rör sig mycket snabbt och kan vara ganska dödlig. Under utbrottet av Mt. St. Helens i Washington, sprängningen från Montera Pinatubo på Filippinerna, och utbrotten i närheten av Pompeii i antika Rom, dog de flesta när de blev övervunna av sådana mördare gas och aska flöden. Andra begravdes i ask- eller leraöversvämningarna som följde utbrottet.

Vulkaner och vulkanströmmar har påverkat vår planet (och andra) sedan solsystemets tidigaste historia. De har berikat atmosfären och marken, samtidigt som de har inneburit drastiska förändringar och hotat livet. De är en del av att leva på en aktiv planet och har värdefulla lektioner att lära om andra världar där den vulkaniska aktiviteten äger rum.