Questa volta abbiamo cercato una curiosit àscientifica :
Quindi mio figlio ha autismo funzionante ed è ossessionato dai vulcani. Ha 7 anni e infastidisce costantemente mia madre e me stesso con domande. Conosco le basi ma spero che il più esperto di voi possa fornire risposte più corrette che io possa semplificare per lui. E qualsiasi altro fatto fantastico sarà apprezzato!
Vulcani:
- In che modo i vulcani esplodono dalle loro cime?
- In che modo i vulcani formano le rocce?
- In che modo i vulcani formano / ricevono la lava?
- Quanta forza produce un vulcano durante l'eruzione?
Ed ecco le risposte degli esperti:
I vulcani possono riempirsi di lava in pochi modi principali. Se il vulcano si trova su una linea di faglia divergente, in cui due placche tettoniche si allontanano l'una dall'altra, il magma dall'interno della terra può sollevarsi sulla superficie della crosta terrestre. Se una placca tettonica con un oceano su di essa viene sottratta o sta andando sotto una placca continentale, l'acqua abbassa effettivamente la temperatura di fusione delle rocce circostanti. Questo magma appena sciolto sorge quindi sulla superficie della terra. Alcuni vulcani non si trovano sulla linea di faglia. Questi vulcani, come Hawaii, Islanda e Yellowstone, hanno mangiato i risultati di punti caldi. Non siamo sicuri % sicuro del motivo per cui esistono questi punti caldi, ma cosa facciamo so che sono le parti della crosta terrestre in cui il magma può sorgere in superficie.
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Alcuni vulcani (come quelli visti nella gamma Cascade dell'Oregon / Washington) sono vulcani compositi. Questi vulcani hanno eruzioni esplosive molto grandi che possono esplodere dalla cima del vulcano stesso. Pensa a un'eruzione esplosiva come l'apertura di una bottiglia di soda. Quando apri una bottiglia di soda con molte bolle, la soda si solleverà e ti schizzerà in faccia! Quindi quando il magma all'interno del vulcano ha molte bolle e si alza sulla superficie terrestre, le bolle scoppiano, rendendo esplosiva l'eruzione.
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Le rocce sono lava sostanzialmente raffreddata. Dopo un'eruzione, la lava calda ora ha abbastanza tempo per rinfrescarsi perché è molto più fresca all'esterno del vulcano che all'interno. E quando la lava si raffredda, si indurisce e diventa una roccia.
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I vulcani possono ricevere magma (il magma è lava sottoterra) in due modi. Un modo è quando il magma da sotto la superficie della Terra (dal mantello) sale alla superficie e forma una camera di magma all'interno dello strato più alto della Terra. Questo può accadere anche con punti caldi che salgono sulla superficie terrestre come una lampada di lava. Un altro modo in cui i vulcani possono ricevere magma è attraverso la subduzione. Questo è quando una piastra (o un pezzo della superficie terrestre) scende sotto un'altra piastra. La piastra che scende sotto si scioglie e diventa magma. Questo magma, con l'aggiunta di acqua, sale in superficie.
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La potenza di un'eruzione dipende dal tipo di eruzione. Un'eruzione effusiva è un'eruzione senza esplosione. La lava lascia il vulcano come un dentifricio lasciando un tubo. Queste eruzioni non sono così forti. Le eruzioni esplosive possono essere molto potenti. Così potente, infatti, può distruggere quasi l'intero vulcano. Il Crater Lake National Park in Oregon è un buon esempio di vulcano che ha avuto un'eruzione esplosiva molto tempo fa. L'eruzione fu così forte che formò un cratere gigante !
Queste sono alcune domande molto valide! Sembra che abbiamo un futuro geologo!
- Maggiore di Scienze della Terra alla Oregon State University (con autismo ad alto funzionamento)
Sono un po 'arrugginito su alcuni dettagli, ma spero di poter fornire abbastanza background. Ho abbandonato l'ordine numerico, ma ho cercato di rispondere a tutte le domande, quindi le informazioni si spera siano tutte lì.
La specie di crosta terrestre galleggia su materiale più morbido e malleabile noto come mantello. Il mantello è a temperature molto elevate e pressioni essenzialmente a causa della profondità. Ciò significa che sebbene sia una roccia è in grado di comportarsi più come un liquido. La crosta sopra è suddivisa in diverse piastre distinte che si muovono tutte su questo materiale più morbido mentre convince.
Quando le piastre si allontanano l'una dall'altra, o una piastra viene forzata sotto un'altra, si ottengono vulcani. I vulcani si formano al confine tra le due placche perché il materiale del mantello è in grado di sollevarsi attraverso debolezze e crepe come “magma” (vedi l'anello di fuoco pacifico, l'anello di vulcani che circonda la Placca dell'Oceano Pacifico). Quando il materiale del mantello si alza, perde pressione e diventa fuso e ora è in realtà una roccia liquida. È ancora alle alte pressioni, ma non così in alto come prima. Fa anche ancora molto caldo. È così che si forma il magma, e il magma può essenzialmente essere pensato come una roccia fusa che sale attraverso la crosta terrestre.
Un po 'di magma è davvero sottile, caldo e che cola e può facilmente fluire attraverso crepe e fessure nella crosta. Quindi si riversa sulla superficie terrestre. Quando il magma raggiunge la superficie, lo chiamiamo “lava”. Un buon esempio di questo sono le Hawaii, dove puoi vedere video di eruzioni che non implicano molta energia poiché il magma può fuggire facilmente e la lava scorre via liberamente.
In superficie la lava si raffredda rapidamente e proprio come qualsiasi altro liquido raggiunge una temperatura di solidificazione (proprio come il congelamento dell'acqua a 0 gradi). Forma molti cristalli di vari minerali che sono uniti come una roccia cristallina. Un esempio di questo sarebbe il basalto, che contiene i minerali olivina, pirossene e plagioclasio. Nel corso di diverse centinaia di eruzioni, le rocce formate dalla solidificazione della lava si accumuleranno per lungo tempo. Alla fine questo forma la tipica forma a cono che associ a molti vulcani, che sono un po 'come una torta a strati composta da centinaia di strati di lava.
Non tutto il magma è uguale e un po 'di magma formerà minerali diversi e come tali rocce diverse. Quando il magma è davvero denso e viscoso, fatica a uscire dalla crosta. Sta perdendo sempre la temperatura e la pressione, e proprio come quando apri una lattina di cola si consuma o se si fa scaldare una birra, perde il gelo questo magma emette un sacco di gas precedentemente intrappolato che non può più trattenere più (a causa del cambiamento di pressione e temperatura). Questi includono vapore, anidride carbonica e idrogeno solforato. Alcuni di questi sono tossici, ed è per questo che a volte si sente un odore di uovo marcio in alcune sorgenti termali, geyser, ect.
Quando questo grosso magma rimane intrappolato, aumenta la pressione nella crosta poco profonda man mano che arriva più magma ma nessuno sfugge. Ciò provoca il rigonfiamento della terra e, a questo, l'accumulo di vapore e gas, si ottiene una massiccia esplosione. Questo è simile a quello che è successo a Mount Saint Helens in 1980. Queste eruzioni rilasciano enormi quantità di energia e lanciano nel cielo cenere, gas e roccia frantumata. Questo materiale cade sulla terra sotto forma di flusso piroclastico (vale la pena cercarlo su YouTube) e deposita strati di questo materiale cinereo nelle valli e nelle depressioni. Questi straordinari sedimenti possono anche accumulare e formare rocce proprio come i materiali che raggiungono l'oceano possono continuare a formare arenarie e calcare. Il magma che non riesce a raggiungere la superficie si raffredda e si cristallizza nelle fessure della crosta e forma rocce cristalline come il granito.
Krakatoa è un buon esempio di eruzione esplosiva come questa. Fondamentalmente ha fatto esplodere mezza isola, poteva essere ascoltato in tutto il mondo e la quantità di cenere nell'atmosfera rifletteva tutta la luce del sole e causava uno degli inverni più freddi mai registrati. Anche a Londra, a metà del mondo rispetto all'isola del Pacifico, è avvenuta l'eruzione. Questo dà un'idea della quantità di forza coinvolta in questi tipi di eruzioni.
Ma come ho detto prima, alcuni vulcani come quelli delle Hawaii hanno lava calda, sottile e che cola. Questo può fluire liberamente, e non c'è davvero tutta quell'energia rilasciata durante queste eruzioni. Ovviamente, in tutto il mondo ai vari confini della placca il magma è leggermente diverso e puoi ottenere qualsiasi cosa tra questi due estremi. Questi magmi produrranno tutti rocce leggermente diverse, solo perché lì la composizione iniziale è leggermente diversa. Inoltre, spesso i vulcani si evolvono iniziando a colare e diventando più esplosivi nel tempo, il che complica ulteriormente le cose.
Quindi ci sono alcuni modi in cui un vulcano può esplodere e formare vari tipi di rocce. Mi dispiace non essere riuscito a mantenere l'ordine numerico ma spero che questo ti dia alcune delle risposte che stavi cercando.
Il modo migliore di pensare ai vulcani è come il modo in cui la Terra trasferisce il calore dall'interno verso l'esterno, lasciando che anche le cose dense si depositino sul fondo e cose più leggere escono in superficie.
I vulcani sono alimentati dal magma fuso / Quel magma è roba che si è formata nel mantello. Il mantello della terra non è liquido – è in realtà solido. Ma alcuni processi causano lo scioglimento di parti di esso. Una volta che ciò accade, la materia fusa è meno densa rispetto al resto, quindi inizia a sollevarsi e alimentare l'attività vulcanica.
Una volta che il materiale si alza nella crosta, alla fine raggiungerà un punto in cui diventa gallemente neutrale;la stessa densità della roccia che la circonda. Ciò fa sì che il magma nascente si accumuli e formi un serbatoio di magma (a volte chiamato anche camera di magma – questa è una descrizione scadente perché dà l'impressione che ci sia una sorta di cavità lì). )
Quel magma è letteralmente solo materiale roccioso fuso, quindi se lo lasci raffreddare diventerà gradualmente cristallino e formerà rocce ignee. La maggior parte del magma finisce per raffreddarsi molto prima che si avvicini mai alla superficie e forma cose come il granito e il gabbro.
Se la pressione in un serbatoio di magma aumenta più della forza della roccia che lo trattiene, allora è possibile che il magma trovi improvvisamente la sua superficie. Quando ciò accade, abbiamo quella che viene chiamata un'eruzione.
Se il magma è che cola, o non c'è molto gas, scoppiamo solo lava. Tuttavia, se il magma è denso e viscoso, e c'è molto gas disciolto in esso, allora quando il magma arriva in superficie il gas dipende da formare bolle e il magma inizia a frammentarsi. Questo rende le particelle di cenere e otteniamo un'eruzione esplosiva.
La forza dell'eruzione dipenderà dalla viscosità e dal contenuto di gas del magma e dalla quantità di magma che viene eruttata. Può variare su molti ordini di grandezza.