Что такое вулкан и почему он извергается

О том, что такое вулкан, люди задумывались с древности. Сегодня уже можем научно объяснить это одновременно грозное и чарующее явление. Ученые выяснили, как и почему образуются вулканы, как они работают. Эти знания помогают предсказывать извержения и спасать тысячи людей.

Что такое вулкан

Вулканические извержения с древних времен привлекали внимание людей. Они стремились объяснить это грозное явление:

• Жители Древнего Рима думали, что это трубы кузницы бога огня Вулкана. Они верили, что там создается оружие и доспехи.
• Для древних греков вулкан был темницей или гробницей драконов, а пламя, которое изливалось с таких гор, считали попыткой чудовища выбраться наружу.

Для современного человека вулканизм перестал быть загадочным явлением. Ученые-вулканологи, которые занимаются подробными исследованиями в этой области, знают все о вулканах. Они-то и объясняли, что вулкан — это гора, которая расположена над каналом или трещиной в земной коре.

Обычно вулкан имеет конусообразную или куполообразную форму с кратером (впадиной в форме воронки) на вершине. Большую часть своей жизни он спит, а когда «просыпается», то случается извержение. Рассмотрим процесс образования и структуру вулкана подробнее.

Возникновение вулканов стало возможным благодаря особенностям нашей планеты:

• Самый верхний слой оболочки Земли называют литосферой, то есть каменной оболочкой. Ее максимальная ширина достигает 80 км, а на дне океана может составлять всего 20 км. Эта оболочка не сплошная, в ней есть разломы, из-за чего литосфера похожа на мозаику.
• Пространство между литосферой и твердым ядром, которое находится в центре планеты, занято вязким слоем горячей мантии. Ее температура достигает тысяч градусов: чем ближе к ядру, тем она выше, а рядом с оболочкой минимальная.
• Разница в температурах приводит к перемешиванию вещества мантии: горячий слой поднимается вверх, а холодный — опускается (то же самое происходит с водой, которая закипает в чайнике).

Таким образом, литосфера погружена в мантию и очень медленно перемещается в ней из-за постоянного движения последней. Так как каменная оболочка не сплошная, отдельные ее части (плиты) периодически сталкиваются и наползают друг на друга. Так формируются горы и вулканы.

Если часть плиты, оказавшаяся под другой плитой, постепенно погрузится в мантию и начнет плавиться, то получится магма. Так называют густую массу расплавленной породы, в которой содержатся газы и пары воды.

Так как магма легче, чем все, что ее окружает, она начинает медленно подниматься на поверхность и накапливается в магматическом очаге, расположенном в месте столкновения плит.

Все это вместе и представляет собой части вулкана. Снаружи он выглядит как обычная гора, а внутри постепенно накапливает магму, которая однажды вырвется на поверхность мощным извержением.

Почему происходит извержение вулкана

Интересно, когда и почему происходит извержение вулкана? Подскажем.

Причины

Причины этого впечатляющего события связаны с поведением раскаленной магмы, а именно:

• Магматический очаг внутри наполнен, словно дрожжевым тестом: магма постоянно растет в объеме, поднимается из недр Земли и заполняет собой все пространство внутри вулкана.
• Как тесто способно приподнять крышку кастрюли и потечь наружу, так и большое количество магмы прорывается сквозь земную кору и оказывается на поверхности.

Процесс извержения также связан с дегазацией магмы. В жизни подобная ситуация происходит, когда мы открываем бутылку с газированными напитками (лимонад, кока-кола, квас, шампанское).

Обычно слышим хлопок и видим дымок или пену, которые появляются из горлышка. Это и есть процесс выхода наружу газа, то есть дегазация. Если же такую бутылку до открывания трясти или нагревать, то произойдет выброс мощной струи. В случае неплотно закрытой бутылки, пробка легко выскочит под ее давлением.

Точно так же под давлением живет и магма в своем очаге. Найдя место, где земная кора «закрыта неплотно», она вырывается наружу, вышибая «пробку» вулкана. Чем сильнее последний был закрыт, тем мощнее окажется извержение.

Пока магма поднимается наверх, газы и водяной пар ее покидают и образуется лава. Газы в составе магмы горючие, то есть легко воспламеняются и взрываются. Все эти процессы наблюдаем, когда происходит извержение.

Иногда получается так, что магма находит легкий выход и лава спокойно вытекает наружу без взрыва. Выглядит это так, словно кипящая каша булькает и выливается из кастрюли. Может случиться и так, что у магмы не хватит сил оказаться на поверхности, тогда она будет застывать в глубинах. И на этом месте будет обычная гора, а не вулкан.

Как извергается вулкан

Процесс можно описать так:

1. Под давлением изнутри открывается «клапан» (пробка вулкана), образуется так называемое жерло.
2. Вверху давление магматического очага падает, а внизу оно еще поддерживается, насыщая магму газами.
3. В жерле магма выделяет пузырьки газов: они легко поднимаются вверх, увлекая за собой слой вязкой магмы.
4. Рядом с поверхностью происходит формирование сплошной пенистой массы (эта застывшая легкая пена людям известна как пемза).
5. Процесс дегазации заканчивается на поверхности, где вырвавшаяся на свободу магма становится лавой, пеплом, горячими газами, парами воды и обломками горных пород.
6. Бурная дегазация сопровождается снижением давления в магматическом очаге, и постепенно извержение прекращается.
7. Жерло закрывает застывшая лава, но не всегда прочно: магматический очаг сохраняет жар, выпуская на поверхность вулканический газ или струи горячей воды (гейзеры). Такой вулкан считают действующим. Если он накопит достаточно магмы, то новое извержение неизбежно.

Информация о вулканах говорит, что они могут «молчать» столетия и даже тысячелетия. Но такие спящие вулканы все равно остаются опасными, так как у них внутри идут процессы, описанные выше.

Чем опасно извержение вулкана? Непредсказуемый мощный взрыв и сильнейший выброс лавы способен уничтожить все живое в очень большом радиусе вокруг себя. Такие случаи в истории человечества происходили неоднократно. Вот почему ученые так тщательно изучили этот процесс и следят за всеми вулканами на планете.

Самые известные вулканы

На нашей планете есть и действующие вулканы, и потухшие вулканы, но какие из них самые известные? Есть популярные и необычные вулканы. О десяти таких уникальных объектах расскажем детальнее.

Эйяфьядлайёкюдль

Этот трудновыговариваемый гигант расположился в Исландии. В 2010 году он стал известен на весь мир, когда его вулканический пепел и пар послужили причиной отмены множества авиарейсов и остановили работу крупных аэропортов.

Этна

Этот деятельный сицилийский вулкан известен более 200 извержениями. Примерно раз в 150 лет Этна просыпается, и тогда случаются сильные извержения.

Когда в 1928 году раскаленная лава застыла прямо перед католической процессией, Этна была признана символом острова. Пока она спит, местные жители устраивают на ней фестивали блюза.

Невадо-дель-Руис

К сожалению, не всегда люди верят предупреждениям ученых об опасности извержения. Так случилось 13 ноября 1985 года с колумбийском вулканом Невадо-дель-Руис, который ожил и в результате извержения стер с лица Земли город Армеро. Раскаленная лава прошло 50 км всего за 10 минут и унесла жизни более 20 тысяч жителей.

Кракатау

Индонезия считается страной вулканов, а самый известный из них — Кракатау. Он ожил 15 августа 1883 года. Ударная волна после его извержения семь раз обошла вокруг земного шара и стала причиной гигантского цунами, которое уничтожило 295 городов на Яве и Суматре.

Везувий

Итальянский вулкан высотой 1281 м расположился рядом с Неаполем. Он до сих пор действует и считается одним из самых опасных в мире. Сильно извергался этот вулкан более 80 раз.

Самым известным стало происшествие 24 августа 79 года — извержение уничтожило Помпею. Последний раз вулкан оживал в 1944 году.

Льюльяйльяко

Этот южноамериканский действующий вулкан высотой 6739 м самый высокий в мире. У него есть вечная ледяная шапка, а рядом находится пустыня Атакама. Также на вулкане часто находят ценные объекты археологи.

Фудзияма

Японская Фудзияма считается действующим, но малоактивным вулканом. В последний раз она оживала в начале XVIII века. Сегодня она больше известна своей красотой.

Теперь вы знаете не только, что такое вулкан, но и как он живет. Эта грозная природная сила способна на многое, но людям удается с ней справляться. Внутри каждого вулкана постепенно накапливается магма, ученые следят за этими процессами и предупреждают о возможном извержении, до начала которого надо провести эвакуацию людей из близлежащих городов.