Що таке вулкани – яких типів бувають вулкани – космічна вулканологія
Вулкан - геологічне утворення над каналами і тріщинами в земній корі, якими розплавлені гірські породи і підземні гази виходять поверхню. Зазвичай тут виникає гора (пагорб), складена з продуктів виверження — потоків лави, верств попелу, вулканічних викидів (бомб). Отвір, з якого виходить вулканічний матеріал, називається жерлом. На вершині вулкана зазвичай є западина, лійка-кратер. Якщо діаметр кратера великий, більше 1-2 км, його називають кальдерою (у перекладі з португальської - котел).
Раніше вважалося, що коріння вулканів сягають великих глибин, туди, де знаходяться розплавлені, вогнедишні надра планети. Тепер встановлено: вулканічні вогнища, підземні резервуари магми (розплавлених гірських порід) мають порівняно невеликі розміри і розташовуються не дуже глибоко, лише на кілька десятків кілометрів від земної поверхні, а то й ближче.
Життя магми поки що вивчено погано. І не дивно: магма зазвичай недоступна для безпосередніх досліджень, та й підступитися до неї важко, тому що її температура близько 1000°С. А ось вулкани дають можливість познайомитися з магмою, не заглиблюючись у надра. Адже лава-це і є магма, але тільки вилилася на поверхню. Тому вулканологи з особливим інтересом і часом не без ризику вивчають виверження вулканів, з'ясовуючи температуру та хімічний склад лави, газів, кількість вивергнутої водяної пари.
Вчені виділяють від 6 до 10 головних типів вивержень, яким дають ім'я найчастіше за назвою вулкана, де даний тип вивержень вивчений, або за назвою місцевості, де знаходиться вулкан.
Виверження ісландського типу відбуваються за тріщинами. Виливається рідка лава невеликими фонтанами і бульбашками, що лопаються. Тече вона дуже швидко іздатна затоплювати великі території.
На Гавайських островах подібні потоки виливаються з жерла вулканів (гавайський тип). Більш в'язкі маси виливають вулканистромболіанськоготипу. Вулкан Стромболі (Італія) відомий людям кілька тисяч років і при виверженнях завжди привертає увагу спостерігачів феєрверками вулканічних бомб, яскравою загравою та оглушливими вибухами. Один із вулканів стромболіанського типу, розташований на Гебрідських островах, знаходиться в стані майже безперервного виверження (така працездатність для вулканів рідкісна).
Везувіанськівиверження дають в'язку лаву, яка видавлюється з кратера, як паста з тюбика. Гази накопичуються в жерлі і, вибухаючи, викидають на кілька кілометрів нагору величезні маси попелу та вулканічних бомб. У цьому типі вивержень за лічені хвилини на вершині вулкана виростає чорне гігантське «дерево» з попелу та газів – пінія (сосна).
У виверженнях пелейського типу лава настільки в'язка, що наглухо закупорює жерло і вулканічні гази, насичені розпеченим піском, пробиваються на волю осторонь, на схилі гори. Паллячі хмари газів вулкана Монтань-Пеле (о. Мартініка) знищили десятки тисяч людей.
Бувають виверження чисто газові, із потужними вибухами. Називаються вони на ім'я японського вулкана Бандай. Між іншим, один і той самий вулкан може у різний час вивергатися по-різному.
На великих глибинах розпечені гірські породи знаходяться під величезним тиском товщ, що лежать вище. А чим вищий тиск, тим вища і температура кипіння речовини. (Тому гірські породи навіть глибоко в надрах перебувають у твердому стані.)
А якщо тиск на магму ослабне, вона перейде в текучий стан, закипить і шукатиме будь-яку лазівку, щоби спливти вгору.Зменшується тиск на магму там, де земна кора розтягується чи вона руйнується зовнішніми силами. Тому вулкани найчастіше приурочені до гірських країн, де земна кора зазнає сильних стисків і розтягувань, а також активно руйнується.
На землі налічується кілька тисяч вулканів. З них понад 500 дуже активні: димляться, гуркочуть, вивергаються. Молоді вулкани з'являються час від часу на очах людей, а старі налічують тисячі, а то й мільйони років.
Досліджуються вулкани передусім оскільки вони грізне, небезпечне явище природи. Від їхніх вибухів, від палючих, задушливих пеплопадів та грязьових потоків загинули мільйони людей, зруйновано сотні міст та сіл, спустошено родючі поля. У небезпечній близькості від вулканів мешкає багато людей. І якщо з кожним десятиліттям вулкани приносять людям все менше бід і неприємностей, то тільки тому, що вчені, вивчивши характер кожного вулкана, заздалегідь здогадуються про небезпеку того чи іншого виверження.
Крім того, люди починають використовувати потужну діяльність вулканів. Так, використовується глибинна (геотермальна) енергія надр. Але справа не тільки в тому, щоб уберегтися від вулканів або використати їхню невгамовну енергію. З вулканами (точніше-з продуктами їхньої діяльності) ми зустрічаємося постійно. Камінь на бруківці може виявитися уламком вулканічної породи. Навіть сірник, що спалахнув, — це звістка від вулканів (недарма сірка здавна вважалася приналежністю підземної «геєни вогненної»). Порівняно недавно (за геологічними масштабами часу) вивергалися вулкани та відкладалися туфи та лави на Закарпатті, на Кавказі, у Забайкаллі, на Далекому Сході, на Чукотці. Крім того, дуже давні вулканічні породи виходять на поверхню в центрі Сибіру, в Україні та Кольському півострові. Фактично, вкожній гірській країні (скажімо, на Уралі), де оголюються шари різного віку та походження, можна виявити сліди колишніх вулканів.
Щоправда, у центрі європейської частини СРСР на українській рівнині не виходять на поверхню вулканічні відкладення минулих геологічних століть. Але навіть тут краєзнавець може зустріти уламки вулканічних лав, туфів. Тому що поверхня української рівнини на величезних просторах усипана великими та маленькими валунами, які колись принесли сюди з півночі великі льодовики. Ось серед цих валунів і іноді трапляються уламки вулканічних порід.
Для кожного, кого цікавлять закони життя земної кори та біосфери, пізнання вулканів – завдання дуже важливе. Адже вулкани беруть участь у формуванні багатьох гірських порід, відіграють величезну роль у так званому газовому диханні Землі, у біосферних кругообігах багатьох хімічних елементів та сполук, насамперед вуглекислого газу та води. Деякі вчені пов'язують з активізацією вулканічної діяльності глобальні зміни клімату на Землі, настання льодовикових епох та згасання або розквіт рослин та тварин у геологічному минулому.
Про вулкани написано багато книг; складено докладні описи всіх діючих вулканів нашої планети; створена та бурхливо розвивається наука вулканологія.
І все-таки нам досі ще багато чого невідомо про вулкани. Продовжуються дискусії вчених про рушійні сили вулканічних вивержень, про природу підземного жару. Чому вулкани не розкидані по Землі безладно, а утворюють групи, смуги— вулканічні райони? Чому найбільший океан планети - Тихий - оточений вогненним кільцем вулканічних районів (на островах, архіпелагах, узбережжях материків)? Це тим більше дивно, якщо врахувати, що подібного «вогненного намисто» немає жодного іншогоокеану. Чому вулкани «живуть» лише у деяких районах континентів? Скажімо, діяли нещодавно вулкани в районі Байкалу.
Чому вони заспокоїлися?
Багато нових проблем сучасної вулканології пов'язані з тими вулканами, які можна спостерігати з будь-якої точки Землі. Треба тільки, озброївшись добрим біноклем чи підзорною трубою, у ясну, місячну ніч глянути на супутника нашої планети — Місяць. На ній виразно видно вулканічні цирки, кальдери.
Найбільший із усіх відомих вулканів виявлений на Марсі. Це гора Олімп. Її діаметр в основі перевищує 500 км, а висота-23 км. Вершина гігантського конуса увінчана кальдерою діаметром 65 км. Найбільші із земних вулканів значно поступаються йому за розмірами (на Землі деякі вулканічні острови в Тихому океані піднімаються над дном на 9-10 км).
Існування вулканів на різних небесних тілах (Землі, Місяці, Марсі, Меркурії та інших.) показує, що вулканізм — явище космічне. І тоді постають нові питання. Чим схожі і чим відрізняються вулкани різних небесних тілах? Як пов'язані вулкани з особливостями атмосфер та кам'яних оболонок планет? Подібних питань чимало.
Космічна вулканологія допомагає нам краще дізнатися про наші земні вулкани, щоб розібратися в сутності геотермальної енергії.
Вулкани та клімат. К. Сір (Британський управ антарктичної зйомки, Лондон) та М. Келлі (Університет Східної Англії, Норідж) встановили.
Вулкани грали важливу роль життя нашої планети. Вулкани тісно взаємодіють із гарячими джерелами та гейзерами.
Глава 5 РОБОТИ КАМ'ЯНОГО СТОЛІТТЯ. "Я знаю, де затонула атлантида". «1883 року «прокинувся» вулкан Кракатау.