حقایق جالبی درباره آتشفشانها وجود دارد. در ادامه مواردی از جمله علت و محل شکل گیری آنها و مرگبارترین فوران آتشفشان در تاریخ را ذکر کردیم.
از فوارههای گدازه تا ابرهای عظیم خاکستر، آتشفشانها برخی از چشمگیرترین رویدادهای زمین شناسی روی کره زمین را ایجاد میکنند. آتشفشانها شکافهایی در پوسته زمین هستند که به سنگ مذاب و گازهای داغ اجازه خروج میدهند. طبق گزارش سازمان زمین شناسی آمریکا (USGS)، حدود ۱,۳۵۰ آتشفشان در سراسر جهان وجود دارد که پتانسیل فوران دارند. این رقم شامل آتشفشانهای زیر دریا نمیشود که با افزودن آنها، چند هزار مورد دیگر به این فهرست اضافه خواهد شد.
آتشفشان را در صورتی فعال در نظر میگیرند که در ۱۱,۷۰۰ سال گذشته، یعنی در دورهای به نام هولوسن، فوران کرده باشد. اگر آتشفشان در این دوره فوران نکرده باشد، به آن خاموش (منقرضشده) میگویند. گاهی مردم به آتشفشانهایی که مدت زیادی است فوران نکردهاند، خفته هم میگویند؛ اما این واژه تعریف علمی مشخصی ندارد. اصطلاح مذکور میتواند به نوعی آتشفشان اشاره کند که به طور منظم فوران میکند اما در حال حاضر آرام است؛ یا به آتشفشانی که احتمالا دیگر هرگز فوران نخواهد کرد.
5 حقیقت جالب درباره آتشفشان
- خاکستر آتشفشانی از تکههای سنگ، مواد معدنی و شیشه آتشفشانی تشکیل شده است. این ذرات به اندازه یک دانه شن یا کوچکتر هستند.
- گدازهای که از آتشفشانهای هاوایی فوران میکند، هنگام خروج از زمین حدود ۲,۳۰۰ درجه فارنهایت (۱,۲۵۰ درجه سلسیوس) داغ است؛ به اندازهای داغ که میتواند طلا را ذوب کند.
- «بمبهای آتشفشانی» تکههایی از گدازه نیمه مذاب هستند که از آتشفشان به بیرون پرتاب شده و هنگام فرود جامد میشوند. این قطعات اغلب تا چندین کیلومتر دورتر از دهانه آتشفشان پرتاب میشوند.
- در سال ۱۸۸۳، انفجار آتشفشان کراکاتوا در اندونزی بلندترین صدای ثبتشده در تاریخ را ایجاد کرد (۳۱۰ دسیبل).
- هنگامی که کوه سنت هلن در سال ۱۹۸۰ فوران کرد، ۱,۳۰۰ فوت (۴۰۰ متر) از قله کوه را منفجر کرد؛ تقریبا به اندازه ساختمان امپایر استیت.
آتشفشان چگونه شکل میگیرد؟
لایه بالایی زمین یعنی پوسته، از سنگهای سخت و سرد تشکیل شده است. اما در برخی نقاط، فرایندهای زمین شناسی باعث ذوب شدن بخشهایی از پوسته میشوند. همچنین ممکن است پوسته دچار شکافهایی شود که به سنگ مذاب موجود در لایه زیرین زمین یعنی گوشته، اجازه دهد تا سطح زمین بالا بیاید.
یکی از مکانهایی که این اتفاق رخ میدهد، مرزهای صفحات تکتونیکی است. این صفحات تکههای عظیم پوسته زمین هستند که مانند قطعات پازل کنار هم قرار گرفتهاند و سطح سیاره را پوشش میدهند. در مناطقی که دو صفحه تکتونیکی از یکدیگر دور میشوند، ماگما (سنگ مذاب داغ) میتواند از گوشته به سطح زمین صعود کند و آتشفشان را تشکیل دهد.
آتشفشانها همچنین در مناطقی که صفحات تکتونیکی با هم برخورد میکنند، شکل میگیرند. هنگامی که یک صفحه تکتونیکی زیر صفحه دیگر فرو میرود، این پدیده را فرورانش میخوانند. صفحهای که به داخل زمین فرو میرود، سنگها و مواد معدنی حاوی آب را نیز به اعماق میکشد. وقتی این سنگهای غنی از آب تحت فشار پوسته بالایی قرار میگیرند، میتوانند ذوب و باعث شکلگیری آتشفشانها شوند.
آتشفشان همچنین میتواند در نقاط داغ (Hotspots) شکل بگیرد. این مناطق جایی هستند که یک ستون بسیار داغ از سنگ در گوشته به سمت بالا حرکت میکند و باعث تضعیف پوسته زمین میشود.
آتشفشانها کجا یافت میشوند؟
آتشفشانهایی که در محل جدایی صفحات تکتونیکی تشکیل میشوند، امروزه در رشته کوههای میان اقیانوسی قرار دارند. این مناطق در زیر اقیانوس هستند، جایی که دو قطعه از پوسته زمین از هم دور میشوند.
دو رشته کوه میان اقیانوسی مهم عبارتند از:
- رشته کوه میانه اطلس (Mid-Atlantic Ridge)، که مانند یک زیپ از مرکز اقیانوس اطلس عبور میکند.
- برآمدگی شرق اقیانوس آرام (East Pacific Rise)، که در امتداد سواحل غربی آمریکای شمالی قرار دارد و سپس به سمت اقیانوس آرام جنوبی امتداد مییابد.
آتشفشانهایی که در محل برخورد صفحات تکتونیکی شکل میگیرند، در هر جایی که پوسته اقیانوسی زیر پوسته اقیانوسی دیگر فرو رود یا در جایی که پوسته اقیانوسی زیر پوسته قارهای قرار گیرد، به وجود میآیند. اصلیترین منطقهای که میتوان این نوع آتشفشان را یافت، حلقه آتش (Ring of Fire) است که اقیانوس آرام را احاطه کرده. بر اساس گزارش اداره ملی اقیانوسی و جوی آمریکا (NOAA)، بیش از ۴۵۰ آتشفشان در این حلقه وجود دارد.
از سوی دیگر، نقاط داغ در میان قارهها رخ میدهند. در این مناطق ستونهای داغ گوشته برای مدت طولانی در یک مکان باقی میمانند، در حالی که پوسته بهآرامی روی آنها حرکت میکند. برخی از مهمترین مناطق شکلگرفته توسط آتشفشانهای نقاط داغ عبارتند از:
- پارک ملی یلوستون
- جزایر هاوایی
- ساموآی آمریکا
علاوه بر این، نقاط داغ در ایسلند، منطقه عفار در آفریقا و همچنین در زیر اقیانوسهای سراسر جهان نیز یافت میشوند.
چند نوع آتشفشان وجود دارد؟
آتشفشانهای مخروطی خاکستر (Cinder Cones) آتشفشانهای سادهای هستند که در مناطقی شکل میگیرند که دهانهها یا شکافها خاکستر و گدازه را به بیرون پرتاب میکنند. این نوع آتشفشان میتواند مخروطی یا بیضیشکل باشد و معمولا در قله خود یک دهانه کاسهایشکل دارد.
اگر یک آتشفشان مخروطی خاکستر چندین بار فوران کند، ممکن است به آتشفشان چینهای (Stratovolcano) تکامل یابد. آتشفشانهای چینهای که به آنها آتشفشان ترکیبی نیز گفته میشود، به شکل مخروطی است و از لایههای متوالی گدازه و خاکستر که با هر فوران روی هم انباشته میشوند، تشکیل شده. کوه رینیر (Mount Rainier) در ایالت واشنگتن یکی از معروفترین آتشفشانهای چینهای شناخته میشود.
آتشفشانهای سپری (Shield Volcanoes) آتشفشانهای بزرگ و پهن هستند که از جریانهای روان گدازه تشکیل میشوند و از چندین دهانه فوران میکنند. ماونا لوا (Mauna Loa) و کیلاوئا (Kilauea) در هاوایی هر دو از نوع آتشفشانهای سپری هستند.
آخرین نوع سیستم آتشفشانی، استانهای بزرگ آذرین (Large Igneous Provinces) هستند، که به دلیل فورانهای عظیم گدازه از سنگهایی به نام بازالت شکل میگیرند. این فورانها میتوانند میلیونها مایل مربع را با لایههایی از گدازه به ضخامت بیش از یک مایل بپوشانند.
خوشبختانه، امروزه هیچ استان بزرگ آذرینی فعال نیست. اما دانشمندان معتقدند که در گذشته، این فورانهای عظیم باعث برخی از بزرگترین انقراضهای دستهجمعی در تاریخ زمین شدهاند.
آتشفشانها چگونه فوران میکنند؟
اولین نشانهای یک آتشفشان احتمالا در حال فوران، معمولا مجموعهای از زمین لرزههای کوچک است. برخی از این زمین لرزهها آنقدر قوی هستند که انسان میتواند آنها را احساس کند، در حالی که برخی دیگر را فقط دستگاههای حساس شناسایی میکنند. در هر صورت، این زمین لرزهها نشان میدهند که ماگما در حال حرکت در زیر سطح زمین است، از میان شکافهای سنگ عبور میکند و باعث لرزش زمین میشود.
زمین ممکن است متورم شود زیرا ماگمای پنهان به سمت سطح حرکت میکند. اغلب آتشفشان شروع به انتشار مقادیر بیشتری گاز آتشفشانی میکند. گاهی دهانههای جدیدی در زمین باز میشوند تا این گازها خارج شوند. حتی ممکن است دمای زمین افزایش یابد زیرا ماگما آن را از زیر گرم میکند.
در برخی از آتشفشانهای پوشیده از برف، دانشمندان به دنبال دریاچههای جدیدی هستند که در نزدیکی دهانههای آتشفشانی شکل میگیرند. این دریاچههای ناشی از ذوب برف میتوانند نقاط داغ ماگمایی در زیر سطح را آشکار کنند.
در فورانهای غیرانفجاری، مانند آنهایی که در آتشفشانهای هاوایی رخ میدهند، فوارههای گدازه از شکافهای زمین خارج میشوند یا گدازه بهآرامی از زمین تراوش میکند. گدازه در این نوع آتشفشانها مقدار کمی گاز محلول دارد، بنابراین با قدرت زیادی فوران نمیکند. این فرآیند بیشتر شبیه شیره چسبناک است تا یک نوشیدنی گازدار تکانخورده!
آتشفشان سنت هلنز
اما فورانهای انفجاری میتوانند مقادیر عظیمی از سنگ و خاکستر را هزاران متر به هوا پرتاب کنند. فوران کوه سنت هلنز در می ۱۹۸۰ در ۱۰ دقیقه اول خود ۱۲ مایل (۱۹ کیلومتر) خاکستر را به آسمان فرستاد.
آتشفشانهایی مانند کوه سنت هلنز اغلب جریانهای پیروکلاستیک آزاد میکنند. این جریانها بهمنهای عظیمی از سنگهای داغ، گاز و خاکستر هستند که با سرعت بیش از ۲۰۰ مایل بر ساعت (۳۲۰ کیلومتر بر ساعت) از دامنه کوه سرازیر میشوند. دمای این جریانها میتواند به ۱۳۰۰ درجه فارنهایت (۷۰۰ درجه سانتیگراد) برسد.
فورانهای انفجاری ممکن است جریانهای گدازه و بمبهای گدازهای نیز آزاد کنند. بمبهای گدازهای تکههایی از سنگ نیمهذوبشده هستند که میتوانند کیلومترها دورتر پرتاب شوند. برخی از آتشفشانهای یخی نیز هنگام فوران، گلرودهای عظیمی به نام لاهار (Lahar) تولید میکنند که در اثر ذوب شدن یخ و برف توسط سنگهای داغ و گازهای داغ ایجاد میشوند.