Ohne Zweifel sind Vulkane eine der mächtigsten Naturkräfte, von denen ein Mensch Zeugnis ablegen kann. Einfach ausgedrückt, sind sie das Ergebnis, wenn ein massiver Bruch in der Erdkruste (oder einem beliebigen Objekt mit Planetenmasse) stattfindet, der heiße Lava, Vulkanasche und giftige Dämpfe auf die Oberfläche und die Luft spuckt. Vulkane stammen aus der Tiefe der Erdkruste und prägen die Landschaft nachhaltig.
Aber was sind die spezifischen Teile eines Vulkans? Abgesehen von dem "Vulkankegel" (d. H. Dem kegelförmigen Berg) hat ein Vulkan viele verschiedene Teile und Schichten, von denen sich die meisten in der Bergregion oder tief in der Erde befinden. Daher erfordert jedes echte Verständnis ihres Make-ups, dass wir ein wenig graben (sozusagen!).
Während Vulkane in einer Reihe von Formen und Größen vorliegen, können bestimmte gemeinsame Elemente erkannt werden. Das Folgende gibt Ihnen eine allgemeine Aufschlüsselung der spezifischen Teile eines Vulkans und was dazu beiträgt, dass sie zu einer so titanischen und beeindruckenden Naturkraft werden.
Magma-Kammer:
Eine Magmakammer ist ein großer unterirdischer Pool aus geschmolzenem Gestein, der sich unter der Erdkruste befindet. Das geschmolzene Gestein in einer solchen Kammer steht unter extremem Druck, was mit der Zeit dazu führen kann, dass das umgebende Gestein bricht und Auslässe für das Magma entstehen. In Kombination mit der Tatsache, dass das Magma weniger dicht als der umgebende Mantel ist, kann es durch die Risse des Mantels an die Oberfläche sickern.
Wenn es die Oberfläche erreicht, kommt es zu einem Vulkanausbruch. Daher befinden sich viele Vulkane über einer Magmakammer. Die meisten bekannten Magmakammern befinden sich in der Nähe der Erdoberfläche, normalerweise zwischen 1 km und 10 km tief. In geologischer Hinsicht sind sie Teil der Erdkruste, die zwischen 5 und 70 km tief ist.
Lava:
Lava ist das Silikatgestein, das heiß genug ist, um in flüssiger Form zu vorliegen, und das während eines Ausbruchs aus einem Vulkan ausgestoßen wird. Die Wärmequelle, die das Gestein schmilzt, ist als Geothermie bekannt - d. H. Wärme, die innerhalb der Erde erzeugt wird und bei ihrer Bildung und dem Zerfall radioaktiver Elemente übrig bleibt. Wenn Lava zum ersten Mal aus einem Vulkanschlot ausbricht (siehe unten), tritt eine Temperatur zwischen 700 und 1.200 ° C auf. Wenn es mit Luft in Kontakt kommt und bergab strömt, kühlt es schließlich ab und härtet aus.
Hauptentlüftung:
Die Hauptentlüftung eines Vulkans ist die Schwachstelle in der Erdkruste, an der heißes Magma aus der Magmakammer aufsteigen und die Oberfläche erreichen konnte. Die bekannte Kegelform vieler Vulkane ist ein Hinweis darauf, dass Asche, Gestein und Lava, die während eines Ausbruchs ausgestoßen wurden, um die Öffnung herum auf die Erde zurückfallen, um einen Vorsprung zu bilden.
Kehle:
Der oberste Abschnitt der Hauptentlüftung ist als Vulkanhals bekannt. Als Eingang zum Vulkan werden von hier aus Lava und Vulkanasche ausgestoßen.
Krater:
Zusätzlich zu Kegelstrukturen kann vulkanische Aktivität auch zur Bildung kreisförmiger Vertiefungen (auch Krater genannt) in der Erde führen. Ein Vulkankrater ist typischerweise ein Becken mit kreisförmiger Form, das einen großen Radius und manchmal eine große Tiefe haben kann. In diesen Fällen befindet sich die Lavaöffnung am Boden des Kraters. Sie entstehen bei bestimmten Arten von klimatischen Eruptionen, bei denen sich die Magmakammer des Vulkans so weit entleert, dass der darüber liegende Bereich zusammenbricht und eine sogenannte Caldera bildet.
Pyroklastischer Strom:
Ein pyroklastischer Dichtestrom, der auch als pyroklastischer Dichtestrom bezeichnet wird, bezieht sich auf einen sich schnell bewegenden Strom aus heißem Gas und Gestein, der sich von einem Vulkan wegbewegt. Solche Strömungen können Geschwindigkeiten von bis zu 700 km / h erreichen, wobei das Gas Temperaturen von etwa 1.000 ° C (1.830 ° F) erreicht. Pyroklastische Strömungen umarmen normalerweise den Boden und wandern von ihrer Eruptionsstelle bergab.
Ihre Geschwindigkeiten hängen von der Dichte des Stroms, der vulkanischen Ausgangsrate und dem Gradienten der Steigung ab. Aufgrund ihrer Geschwindigkeit, Temperatur und der Art und Weise, wie sie bergab fließen, sind sie eine der größten Gefahren im Zusammenhang mit Vulkanausbrüchen und eine der Hauptursachen für Schäden an Strukturen und der lokalen Umgebung um einen Eruptionsort herum.
Aschewolke:
Vulkanasche besteht aus kleinen pulverisierten Gesteinsstücken, Mineralien und Vulkanglas, die während eines Vulkanausbruchs entstehen. Diese Fragmente sind im Allgemeinen sehr klein und haben einen Durchmesser von weniger als 2 mm (0,079 Zoll). Diese Art von Asche entsteht durch Vulkanexplosionen, bei denen sich in Magma gelöste Gase bis zu dem Punkt ausdehnen, an dem das Magma zerbricht und in die Atmosphäre befördert wird. Die Magmastücke kühlen dann ab und verfestigen sich zu Fragmenten von Vulkangestein und Glas.
Aufgrund ihrer Größe und der Explosionskraft, mit der sie erzeugt werden, wird Vulkanasche vom Wind aufgenommen und bis zu mehreren Kilometern von der Eruptionsstelle entfernt verteilt. Aufgrund dieser Verbreitung wirkt sich Asche auch schädlich auf die lokale Umwelt aus. Dazu gehören negative Auswirkungen auf die Gesundheit von Mensch und Tier, die Störung der Luftfahrt, die Störung der Infrastruktur sowie die Schädigung der Landwirtschaft und der Wassersysteme. Asche entsteht auch, wenn Magma mit Wasser in Kontakt kommt, wodurch das Wasser explosionsartig zu Dampf verdampft und das Magma zerspringt.
Vulkanbomben:
Neben Asche ist auch bekannt, dass Vulkanausbrüche größere Projektile durch die Luft fliegen lassen. Diese als Vulkanbomben bekannten Ejekta sind solche mit einem Durchmesser von mehr als 64 mm (2,5 Zoll), die entstehen, wenn ein Vulkan während eines Ausbruchs viskose Lavafragmente ausstößt. Diese kühlen ab, bevor sie auf den Boden treffen, werden viele Kilometer von der Eruptionsstelle entfernt geworfen und nehmen häufig aerodynamische Formen an (d. H. Eine stromlinienförmige Form).
Während der Begriff für alle Ejekta gilt, die größer als einige Zentimeter sind, können Vulkanbomben manchmal sehr groß sein. Es wurden Fälle aufgezeichnet, in denen Objekte mit einer Größe von mehreren Metern Hunderte von Metern aus einem Ausbruch entnommen wurden. Kleine oder große Vulkanbomben stellen eine erhebliche Vulkangefahr dar und können je nach Landungsort häufig schwere Schäden und mehrere Todesfälle verursachen. Glücklicherweise sind solche Explosionen selten.
Sekundärentlüftung:
Auf großen Vulkanen kann Magma durch verschiedene Öffnungen an die Oberfläche gelangen. Wo sie die Oberfläche des Vulkans erreichen, bilden sie eine sogenannte sekundäre Entlüftung. Wo sie durch angesammelte Asche und erstarrte Lava unterbrochen werden, werden sie zu einem sogenannten Deich. Und wo diese zwischen Risse eindringen, sich sammeln und dann kristallisieren, bilden sie eine sogenannte Schwelle.
Sekundärkegel:
Sekundärkegel, die auch als parasitärer Kegel bezeichnet werden, bilden sich um sekundäre Entlüftungsöffnungen, die bei größeren Vulkanen die Oberfläche erreichen. Wenn sie außen Lava und Asche ablagern, bilden sie einen kleineren Kegel, der einem Horn am Hauptkegel ähnelt.
Ja, Vulkane sind ebenso mächtig wie gefährlich. Und doch wäre die Welt, wie wir sie kennen, ein ganz anderer Ort, ohne dass diese geologischen Phänomene gelegentlich die Oberfläche durchbrechen und Feuer, Rauch und Aschewolken niederschlagen. Höchstwahrscheinlich wäre es ein geologisch toter Mensch ohne Veränderung oder Entwicklung seiner Kruste. Ich denke, wir sind uns alle einig, dass eine solche Welt zwar viel sicherer, aber auch schmerzhaft langweilig wäre!
Wir haben hier im Space Magazine viele interessante Artikel über Vulkane geschrieben. Hier ist einer über die verschiedenen Arten von Vulkanen, einer über zusammengesetzte Vulkane und hier einer über den berühmten Vulkangürtel, den pazifischen "Ring of Fire".
Astronomy Cast hat auch eine schöne Episode über Vulkane und Geologie mit dem Titel Episode 307: Pacific Ring of Fire und Episode 51: Earth
Willst du mehr Ressourcen auf der Erde? Hier ist ein Link zur NASA-Seite zur bemannten Raumfahrt und hier zur sichtbaren Erde der NASA.
