Vulkan

Vulkan
1. Magmakammer
2. Country-Rock
3. Leitung (Rohr)
4. Basis
5. Schwelle
6. Abzweigrohr
7. Ascheschichten, die vom Vulkan ausgestoßen werden
8. Flanke
9. Vom Vulkan ausgestoßene Lavaschichten
10. Kehle
11. Parasitärer Kegel
12. Lavastrom
13. Entlüften
14. Krater
15. Aschewolke

EIN Vulkan ist eine Öffnung (oder ein Riss) in der Erdoberfläche oder -kruste, durch die heißes, normalerweise geschmolzenes Gestein, Asche und Gase tief unter der Oberfläche entweichen können. Vulkanische Aktivitäten, bei denen Gestein extrudiert wird, neigen dazu, im Laufe der Zeit Berge oder Merkmale wie Berge zu bilden.

Vulkane sind im Allgemeinen dort zu finden, wo zwei bis drei sind tektonischen Platten auseinanderziehen oder zusammenkommen. Ein mittelozeanischer Rücken, wie der mittelatlantische Rücken, hat Beispiele für Vulkane, die durch das Auseinanderziehen „divergenter tektonischer Platten“ verursacht wurden; Der pazifische Feuerring hat Beispiele für Vulkane, die durch das Zusammenkommen 'konvergenter tektonischer Platten' verursacht wurden. Vulkane hingegen entstehen normalerweise nicht dort, wo zwei tektonische Platten aneinander vorbeigleiten (wie die San-Andreas-Verwerfung). Vulkane können auch dort entstehen, wo sich die Erdkruste ausdehnt und wo die Kruste dünn wird (sog. „non-hotspot intraplate vulcanism“), wie etwa im afrikanischen Rift Valley oder im europäischen Rheingraben mit seinen Eifelvulkanen).

Schließlich können Vulkane auch durch „Mantelwolken“, sogenannte „Hotspots“ entstehen; Diese Hotspots können weit entfernt von Plattengrenzen auftreten, wie z. B. auf den Hawaii-Inseln. Interessanterweise findet man Hotspot-Vulkane auch anderswo in der Sonnensystem , insbesondere auf Gesteinsplaneten und Monden.

Standorte

Abweichende Plattengrenzen

An den mittelozeanischen Rücken weichen zwei tektonische Platten voneinander ab. Neu Ozeanische Kruste wird gebildet, indem heißes geschmolzenes Gestein langsam abkühlt und erstarrt. An diesen Stellen ist die Kruste sehr dünn und aufgrund der Anziehungskraft der tektonischen Platten kommt es häufig zu Eruptionen. Der Hauptteil der mittelozeanischen Rücken befindet sich auf dem Grund des Ozeans, und die meisten vulkanischen Aktivitäten sind unterseeisch. Schwarze Raucher sind ein typisches Beispiel für diese Art von vulkanischer Aktivität. Wo der mittelozeanische Rücken über den Meeresspiegel hinausragt, treten Vulkane wie der Hekla auf Island sind geformt. Abweichende Plattengrenzen schaffen neuen Meeresboden und vulkanische Inseln.

Konvergente Plattengrenzen

An Stellen, wo eine tektonische Platte unter eine andere taucht, schmilzt die Kruste und wird Magma . Diese überschüssige Magmamenge, die an einem Ort erzeugt wird, verursacht die Bildung des Vulkans. Typische Beispiele für diese Art von Vulkanen sind die Vulkane im Pazifischen Feuerring, sowie der Ätna u Vesuv .

Hotspots

Hotspots befinden sich nicht auf den Kämmen tektonischer Platten, sondern auf Mantelplumes, wo die Konvektion stattfindet Erde 's Mantel erzeugt eine Säule aus heißem Material, die aufsteigt, bis sie die Kruste erreicht. Die Temperatur der Wolke lässt die Kruste schmelzen und Rohre bilden, die Magma entlüften können. Da sich die tektonischen Platten bewegen, während der Mantelplume an der gleichen Stelle bleibt, erlischt jeder Vulkan nach einer Weile und ein neuer Vulkan wird dann gebildet, wenn sich die Platte über den Hotspot verschiebt. Es wird angenommen, dass die hawaiianischen Inseln sowie die Snake River Plain auf diese Weise entstanden sind, wobei die Yellowstone Caldera der aktuelle Teil der nordamerikanischen Platte über dem Hotspot ist.

Petitespots

Im Juli 2006 wurden Vulkane entdeckt, die in keine der oben genannten Kategorien passen, da sie weit von der Plattengrenze entfernt liegen, aber zu klein sind, um das Ergebnis eines Mantelplumes zu sein. Eine neue Theorie legt nahe, dass das Untertauchen tektonischer Platten Spannungen auf der gesamten Platte verursacht, was dazu führt, dass die Platte an einigen Stellen reißt. Andere Wissenschaftler glauben jedoch, dass die Theorie der Mantelfahnen falsch ist, und betrachten diese Entdeckung als Bestätigung ihrer Ideen.

Form

Die häufigste Wahrnehmung eines Vulkans ist ein kegelförmiger Berg, der Lava und giftige Gase aus einem Krater in seiner Spitze spuckt. Dies beschreibt nur einen von vielen Vulkantypen und die Merkmale von Vulkanen sind viel komplizierter. Die Struktur und das Verhalten von Vulkanen hängen von einer Reihe von Faktoren ab. Einige Vulkane haben schroffe Gipfel, die eher von Lavadomen als von einem Gipfelkrater gebildet werden, während andere vorhanden sind Landschaft Merkmale wie massive Plateaus. Öffnungen, die vulkanisches Material (Lava, wie Magma genannt wird, sobald es die Oberfläche durchbrochen hat, und Asche) und Gase (hauptsächlich Dampf und magmatische Gase) freisetzen, können sich überall auf der Landform befinden. Viele dieser Öffnungen führen zu kleineren Kegeln wie Puu Ōō an einer Flanke von Hawaii Kilauea .

Andere Arten von Vulkanen sind Kryovulkane (oder Eisvulkane), insbesondere auf einigen Monden Jupiter , Saturn und Neptun ; und Schlammvulkane, bei denen es sich um Formationen handelt, die oft nicht mit bekannter magmatischer Aktivität in Verbindung gebracht werden. Aktive Schlammvulkane neigen dazu, Temperaturen zu haben, die viel niedriger sind als die von Eruptivvulkanen, außer wenn ein Schlammvulkan tatsächlich ein Schlot eines Eruptivvulkans ist.

Vulkane abschirmen

Zehen eines Pāhoehoe rücken über eine Straße in Kalapana in der östlichen Riftzone des Kīlauea-Vulkans auf Hawaii vor.

Hawaii und Island sind Beispiele für Orte, an denen Vulkane riesige Mengen basaltischer Lava ausstoßen, die allmählich einen breiten Berg mit einem schildartigen Profil bilden. Ihre Lavaströme sind im Allgemeinen sehr heiß und sehr flüssig, was zu langen Strömen beiträgt. Der größte Lavaschild der Erde, Langer Berg , erhebt sich über 9.000 m aus dem Meeresboden, hat einen Durchmesser von 120 km und ist Teil der Big Island von Hawaii. Olympus Mons ist der größte Schildvulkan auf Mars , und ist der höchste bekannte Berg in der Sonnensystem . Kleinere Versionen von Schildvulkanen umfassen Lavakegel , und Lavahügel .

Leise Eruptionen breiteten basaltische Lava in flachen Schichten aus. Der Aufbau dieser Schichten bildet einen breiten Vulkan mit sanft abfallenden Seiten, der als Schildvulkan bezeichnet wird. Beispiele für Schildvulkane sind die Hawaii-Inseln.

Schlackenkegel

Vulkankegel oder Schlackenkegel sind das Ergebnis von Eruptionen, die meist kleine Schlacken- und Pyroklastikstücke (beide ähneln Schlacke, daher der Name dieses Vulkantyps) auswerfen, die sich um den Schlot aufbauen. Dies können relativ kurzlebige Eruptionen sein, die einen kegelförmigen Hügel von vielleicht 30 bis 400 m Höhe erzeugen. Die meisten Schlackenkegel brechen nur einmal aus. Schlackenkegel können sich als Flankenschlot größerer Vulkane bilden oder alleine auftreten. Parícutin ein Mexiko und Sunset Crater in Arizona sind Beispiele für Schlackenkegel.

Schichtvulkane

Im Unterschied zu pāhoehoe ist Aa ein Begriff polynesischen Ursprungs, ausgesprochen Ah-ah, für rauen, gezackten, stacheligen Lavastrom

Schichtvulkane sind hohe konische Berge, die aus Lavaströmen und anderen Auswürfen in abwechselnden Schichten bestehen, den Schichten, die den Namen hervorrufen. Schichtvulkane werden auch als Stratovulkane bezeichnet zusammengesetzte Vulkane . Klassische Beispiele sind der Berg Fuji in Japan, der Berg Mayon auf den Philippinen und Vesuv und Stromboli in Italien.

Super-Vulkane

Super Vulkan ist der populäre Begriff für große Vulkane, die normalerweise eine große Caldera haben und möglicherweise Verwüstungen von enormem, manchmal kontinentalem Ausmaß anrichten können. Solche Eruptionen könnten aufgrund der enormen Mengen an ausgebrochenem Schwefel und Asche noch viele Jahre später zu einer starken Abkühlung der globalen Temperaturen führen. Sie können die gefährlichste Art von Vulkan sein. Beispiele sind die Yellowstone Caldera in Yellowstone Nationalpark , Lake Taupo in Neuseeland und Tobasee in Sumatra , Indonesien . Supervulkane sind Jahrhunderte später schwer zu identifizieren, da sie riesige Flächen bedecken. Große Eruptivprovinzen gelten aufgrund der enormen Menge an ausgebrochener Basaltlava auch als Supervulkane.

Unterseeische Vulkane

Kissenlava (NOAA)

Unterseeische Vulkane sind gemeinsame Merkmale auf dem Meeresboden. Einige sind aktiv und offenbaren ihre Anwesenheit in seichtem Wasser, indem sie Dampf und felsige Trümmer hoch über der Meeresoberfläche sprengen. Viele andere liegen in so großen Tiefen, dass das enorme Gewicht des Wassers über ihnen die explosionsartige Freisetzung von Dampf und Gasen verhindert, obwohl sie durch Hydrophone und Verfärbungen des Wassers aufgrund vulkanischer Gase erkannt werden können. Selbst große unterseeische Eruptionen können die Meeresoberfläche nicht stören. Aufgrund der schnellen Abkühlungswirkung von Wasser im Vergleich zu Luft und des erhöhten Auftriebs bilden Unterwasservulkane im Vergleich zu Vulkanen über der Oberfläche oft ziemlich steile Säulen über ihren Vulkanschlote. Zu gegebener Zeit könnten sie als neue Inseln die Meeresoberfläche durchbrechen. Kissenlava ist ein häufiges Eruptionsprodukt von Unterwasservulkanen.

Subglaziale Vulkane

Subglaziale Vulkane unter Eiskappen entwickeln. Sie bestehen aus flachen Lavaströmen auf ausgedehnten Kissenlava und Palagonit. Wenn die Eiskappe schmilzt, bricht die Lava auf der Spitze zusammen und hinterlässt einen Berg mit flacher Spitze. Dann kollabieren auch die Kissenlavas und ergeben einen Winkel von 37,5 Grad. Sehr gute Beispiele dafür sind in Island zu sehen. Diese Vulkane werden auch Tafelvulkane, Tuyas oder (ungewöhnlich) Moberge genannt.

Ausgebrochenes Material

Lava-Zusammensetzung

Eine andere Möglichkeit, Vulkane zu klassifizieren, ist die Materialzusammensetzung ausgebrochen ( Lava), da dies die Form des Vulkans beeinflusst. Lava kann grob in 4 verschiedene Zusammensetzungen eingeteilt werden (Cas & Wright, 1987):

• Wenn die ausbrach Magma enthält einen hohen Anteil (>63%) an Kieselsäure, die Lava wird felsisch genannt.
  • Felsische Laven (oder Rhyolithe) sind in der Regel hochviskos (nicht sehr flüssig) und werden als Kuppeln oder kurze, stumpfe Ströme ausgebrochen. Zähflüssige Laven neigen dazu, Stratovulkane oder Lavadome zu bilden. Lassen Peak herein Kalifornien ist ein Beispiel für einen Vulkan, der aus felsischer Lava gebildet wurde und eigentlich ein großer Lavadom ist.
  • Da kieselhaltige Magmen so zähflüssig sind, neigen sie dazu, vorhandene flüchtige Stoffe (Gase) einzufangen, die dazu führen, dass das Magma katastrophal ausbricht und schließlich Stratovulkane bildet. Pyroklastische Ströme ( Ignimbrite ) sind hochgefährliche Produkte solcher Vulkane, da sie aus geschmolzener Vulkanasche bestehen, die zu schwer ist, um in die Atmosphäre aufzusteigen, sodass sie die Hänge des Vulkans umarmen und sich bei großen Eruptionen weit von ihren Öffnungen entfernen. Es ist bekannt, dass in pyroklastischen Strömen Temperaturen von bis zu 1.200 °C auftreten, die alles Brennbare auf ihrem Weg verbrennen, und es können dicke Schichten heißer pyroklastischer Stromablagerungen abgelagert werden, die oft bis zu mehreren Metern dick sind. Alaskas Valley of Ten Thousand Smokes, gebildet durch den Ausbruch von Novarupta in der Nähe von Katmai im Jahr 1912, ist ein Beispiel für einen dicken pyroklastischen Strom oder eine Ignimbrite-Ablagerung. Vulkanasche, die leicht genug ist, um hoch in den Vulkan ausgebrochen zu werden Erdatmosphäre kann viele Kilometer zurücklegen, bevor es als Tuff auf den Boden zurückfällt.
• Wenn das ausgebrochene Magma 52-63 % Kieselerde enthält, ist die Lava aus dazwischenliegend Komposition.
  • Diese „andesitischen“ Vulkane treten im Allgemeinen nur oberhalb von Subduktionszonen auf (z.B. Mount Merapi in Indonesien ).
• Wenn das ausgebrochene Magma <52% und >45% Kieselsäure enthält, wird die Lava als mafisch bezeichnet (weil sie höhere Prozentsätze von Magnesium (Mg) und Eisen (Fe)) oder Basalt. Diese Laven sind normalerweise viel weniger viskos als rhyolitische Laven, abhängig von ihrer Eruptionstemperatur; Sie neigen auch dazu, heißer zu sein als felsische Laven. Mafische Lava kommt in einer Vielzahl von Umgebungen vor:
  • An mittelozeanischen Rücken, wo zwei ozeanische Platten auseinanderziehen, basaltische Lava bricht als Kissen aus, um die Lücke zu füllen;
  • Schildvulkane (z. B. die Hawaii-Inseln, einschließlich Langer Berg und Kilauea), sowohl auf ozeanischen als auch auf kontinentale Kruste ;
  • Als kontinentale Flutbasalte.
• Wenn das ausgebrochene Magma <=45% Kieselsäure enthält, wird die Lava als ultramafisch bezeichnet. Ultramafische Strömungen sind sehr selten; in der Tat ist es wahrscheinlich, dass seit dem Proterozoikum, als der Wärmestrom des Planeten höher war, keine mehr an der Erdoberfläche ausgebrochen sind. Sie sind (oder waren) die heißesten Laven und wahrscheinlich flüssiger als gewöhnliche mafische Laven.

Lava-Textur

Je nach Oberflächenbeschaffenheit werden zwei Arten von Lava ausgebrochen: Aa (ausgesprochen IPA [ʔaʔa] ) und pāhoehoe (ausgesprochen [paːho͡eːho͡eː] ), beide Wörter haben hawaiianischen Ursprung. Aa zeichnet sich durch eine raue, klinkerartige Oberfläche aus und ist das Aussehen der meisten zähflüssigen und heißen Lavaströme. Aber auch basaltische oder mafische Flüsse können als Aa-Flüsse ausbrechen, insbesondere wenn die Eruptionsrate hoch und der Hang steil ist. Pāhoehoe zeichnet sich durch seine glatte und oft faserige oder faltige Oberfläche aus und wird im Allgemeinen aus flüssigeren Lavaströmen gebildet. Normalerweise brechen nur mafische Flüsse als Pāhoehoe aus, da sie oft bei höheren Temperaturen ausbrechen oder die richtige chemische Zusammensetzung haben, damit sie mit einer höheren Fluidität fließen können.

Vulkanische Aktivität

Ein Vulkanspalt und Lavakanal. Mount St. Helens kurz nach dem Ausbruch vom 18. Mai 1980

Eine beliebte Art, magmatische Vulkane zu klassifizieren, geht nach ihrer Ausbruchshäufigkeit, wobei diejenigen, die regelmäßig ausbrechen, genannt werden aktiv , diejenigen, die in historischen Zeiten ausgebrochen sind, aber jetzt still genannt werden ruhend , und diejenigen, die in historischen Zeiten nicht ausgebrochen sind ausgestorben . Diese populären Klassifikationen – insbesondere ausgestorbene – sind jedoch für Wissenschaftler praktisch bedeutungslos. Sie verwenden Klassifikationen, die sich auf die Entstehungs- und Eruptionsprozesse und die daraus resultierenden Formen eines bestimmten Vulkans beziehen, was oben erläutert wurde.

Unter Vulkanologen besteht kein wirklicher Konsens darüber, wie man einen 'aktiven' Vulkan definiert. Die Lebensdauer eines Vulkans kann von Monaten bis zu mehreren Millionen Jahren variieren, was eine solche Unterscheidung manchmal bedeutungslos macht, wenn man sie mit der Lebensdauer von Menschen oder sogar Zivilisationen vergleicht. Beispielsweise sind viele der Vulkane der Erde in den letzten paar tausend Jahren Dutzende Male ausgebrochen, zeigen aber derzeit keine Anzeichen eines Ausbruchs. Angesichts der langen Lebensdauer solcher Vulkane sind sie sehr aktiv. Bei unserer Lebensspanne sind sie es jedoch nicht. Kompliziert wird die Definition durch Vulkane, die unruhig werden (Erdbeben erzeugen, Gase entweichen oder andere nicht eruptive Aktivitäten), aber nicht wirklich ausbrechen.

Wissenschaftler betrachten normalerweise einen Vulkan aktiv wenn es gerade ausbricht oder Anzeichen von Unruhen zeigt, wie z. B. ungewöhnliche Erdbebenaktivität oder erhebliche neue Gasemissionen. Viele Wissenschaftler betrachten einen Vulkan auch dann als aktiv, wenn er in historischer Zeit ausgebrochen ist. Es ist wichtig zu beachten, dass die Spanne der aufgezeichneten Geschichte von Region zu Region unterschiedlich ist; in dem Mittelmeer- , reicht die aufgezeichnete Geschichte mehr als 3.000 Jahre zurück, aber im pazifischen Nordwesten der Vereinigten Staaten reicht sie weniger als 300 Jahre zurück und auf Hawaii etwas mehr als 200 Jahre. Die Definition von „aktiv“ des Smithsonian Global Volcanism Program ist in den letzten 10.000 Jahren ausgebrochen.

Ruhend Vulkane sind solche, die derzeit nicht aktiv sind (wie oben definiert), aber unruhig werden oder erneut ausbrechen könnten. Verwirrung kann jedoch entstehen, weil viele Vulkane für die Wissenschaftler halten aktiv werden bezeichnet als ruhend von Laien oder in den Medien.

Ausgestorben Vulkane sind solche, die Wissenschaftler für unwahrscheinlich halten, dass sie erneut ausbrechen. Ob ein Vulkan wirklich erloschen ist, ist oft schwer festzustellen. Da 'Supervulkan'-Calderen eine eruptive Lebensdauer haben können, die manchmal in Millionen von Jahren gemessen wird, wird eine Caldera, die seit Zehntausenden von Jahren keinen Ausbruch verursacht hat, wahrscheinlich als ruhend und nicht als ausgestorben betrachtet.

Zum Beispiel die Yellowstone Caldera in Yellowstone Nationalpark ist mindestens 2 Millionen Jahre alt und seit ungefähr 640.000 Jahren nicht mehr heftig ausgebrochen, obwohl es vor relativ kurzer Zeit einige geringfügige Aktivitäten gab, mit hydrothermalen Eruptionen vor weniger als 10.000 Jahren und Lavaströmen vor etwa 70.000 Jahren. Aus diesem Grund betrachten Wissenschaftler die Yellowstone Caldera nicht als ausgestorben. Da die Caldera häufig Erdbeben, ein sehr aktives geothermisches System (d. h. die Gesamtheit der im Yellowstone-Nationalpark gefundenen geothermischen Aktivität) und schnelle Bodenhebungen aufweist, betrachten viele Wissenschaftler sie als einen aktiven Vulkan.

Bemerkenswerte Vulkane

Auf der Erde

Die 16 Strom Jahrzehnt Vulkane sind:

Avachinsky- Korjakski , Kamtschatka, Russland Colima , Mexiko Ätna, Italien Galeeren , Kolumbien Langer Berg , Hawaii, Hirsch Merapi, Indonesien mein Chef, Demokratische Republik Kongo Mount Rainier , Washington, Hirsch

Sakurajima , Japan Santamaria/Santiaguito, Guatemala Santorin , Griechenland Sprachvulkan, Philippinen Teide, Kanarische Inseln, Spanien Du bist der Eine , Papua Neu-Guinea Monat Unzen , Japan Vesuv, Italien

Anderswo im Sonnensystem

Olympus Mons ( Latein , 'Mount Olympus') ist der höchste bekannte Berg in unserer Sonnensystem , befindet sich auf der Planet Mars.

Die der Erde Mond hat keine großen Vulkane und keine vulkanische Aktivität, obwohl neuere Beweise darauf hindeuten, dass es immer noch einen teilweise geschmolzenen Kern besitzen könnte. Der Mond hat jedoch viele vulkanische Merkmale wie Maria (die dunkleren Flecken, die auf dem Mond zu sehen sind), Rillen und Kuppeln.

Der Planet Venus hat eine Oberfläche, die zu 90 % aus Basalt besteht, was darauf hindeutet, dass der Vulkanismus eine wichtige Rolle bei der Gestaltung seiner Oberfläche gespielt hat. Der Planet könnte vor etwa 500 Millionen Jahren ein großes globales Oberflächenerneuerungsereignis erlebt haben, was Wissenschaftler anhand der Dichte von Einschlagskratern auf der Oberfläche erkennen können. Lavaströme sind weit verbreitet und es treten auch Formen von Vulkanismus auf, die auf der Erde nicht vorhanden sind. Veränderungen in der Atmosphäre des Planeten und Beobachtungen von Blitzen wurden anhaltenden Vulkanausbrüchen zugeschrieben, obwohl es keine Bestätigung dafür gibt, ob die Venus noch vulkanisch aktiv ist oder nicht.

Auf dem Mars gibt es mehrere erloschene Vulkane, von denen vier riesige Schildvulkane sind, die weitaus größer sind als alle anderen auf der Erde. Dazu gehören Arsia Mons, Ascraeus Mons, Hecates Tholus, Olympus Mons und Pavonis Mons. Diese Vulkane sind seit vielen Millionen Jahren erloschen, aber die europäischen Mars-Express Sonde hat Beweise dafür gefunden, dass es in der jüngeren Vergangenheit auch auf dem Mars zu vulkanischer Aktivität gekommen sein könnte.

Der Galileo-Orbiter enthüllt vulkanische Aktivität auf dem Jupitermond Io.

Der Jupitermond Io ist aufgrund der Gezeitenwechselwirkung mit Jupiter das vulkanisch aktivste Objekt im Sonnensystem. Es ist mit Vulkanen bedeckt, die ausbrechen Schwefel , Schwefeldioxid und Silikatgestein, wodurch Io ständig wieder aufgetaucht wird. Seine Laven sind mit Temperaturen über 1.800 K (1.500 ° C) die heißesten, die im gesamten Sonnensystem bekannt sind. Im Februar 2001 ereigneten sich auf Io die größten aufgezeichneten Vulkanausbrüche im Sonnensystem. Europa, der kleinste der galiläischen Jupitermonde, scheint ebenfalls ein aktives Vulkansystem zu haben, außer dass seine vulkanische Aktivität ausschließlich in Form von Wasser erfolgt, das auf der kalten Oberfläche zu Eis gefriert. Dieser Prozess ist als Kryovulkanismus bekannt und tritt offenbar am häufigsten auf den Monden der äußeren Planeten auf Sonnensystem .

1989 beobachtete die Raumsonde Voyager 2 Kryovulkane (Eisvulkane) auf Triton, einem Mond des Neptun, und 2005 den Cassini-Huygens untersuchte fotografierte Fontänen aus gefrorenen Partikeln, die aus Enceladus, einem Mond von Enceladus, ausbrechen Saturn . Das Auswurfmaterial kann zusammengesetzt sein aus Wasser , Flüssigkeit Stickstoff- , Staub oder Methanverbindungen. Cassini-Huygens fand auch Hinweise auf einen methanspeienden Kryovulkan auf dem Saturnmond Titan, von dem angenommen wird, dass er eine bedeutende Quelle des in seiner Atmosphäre gefundenen Methans ist. Es wird vermutet, dass Kryovulkanismus auch auf dem Kuiper-Gürtel-Objekt Quaoar vorhanden sein könnte.

Auswirkungen von Vulkanen

Vulkanische 'Injektion' Reduzierung der Sonneneinstrahlung durch Vulkanausbrüche Schwefeldioxidemissionen von Vulkanen. Durchschnittliche Schwefeldioxidkonzentration über dem Vulkan Sierra Negra (Galapagos-Inseln) vom 23. Oktober bis 1. November 2005

Es gibt viele verschiedene Arten von vulkanischer Aktivität und Eruptionen: phreatische Eruptionen (dampferzeugte Eruptionen), explosive Eruptionen von Lava mit hohem Quarzgehalt (z. B. Rhyolith), effusive Eruptionen von Lava mit niedrigem Quarzgehalt (z. B. Basalt), pyroklastische Ströme, Lahare (Müllfluss) und Kohlendioxid Emission. Alle diese Aktivitäten können eine Gefahr für den Menschen darstellen. Vulkanische Aktivität wird oft von begleitet Erdbeben , heiße Quellen, Fumarolen, Schlammtöpfe und Geysire. Eruptionen gehen oft Erdbeben geringer Stärke voraus.

Die Konzentrationen verschiedener Vulkangase können von Vulkan zu Vulkan stark variieren. Wasserdampf ist typischerweise das am häufigsten vorkommende vulkanische Gas, gefolgt von Kohlendioxid und Schwefeldioxid. Andere hauptsächliche vulkanische Gase umfassen Schwefelwasserstoff, Chlorwasserstoff und Fluorwasserstoff. Eine Vielzahl von Neben- und Spurengasen findet sich beispielsweise auch in vulkanischen Emissionen Wasserstoff , Kohlenmonoxid, Halogenkohlenwasserstoffe, organische Verbindungen und flüchtige Metallchloride.

Große, explosive Vulkanausbrüche spritzen Wasserdampf (H _zwei O), Kohlendioxid (CO _zwei ), Schwefeldioxid (SO _zwei ), Chlorwasserstoff (HCl), Fluorwasserstoff (HF) und Asche (gemahlenes Gestein und Bimsstein) in die Stratosphäre bis in Höhen von 10 bis 20 Meilen über der Erdoberfläche. Die bedeutendsten Auswirkungen dieser Injektionen stammen aus der Umwandlung von Schwefeldioxid in Schwefelsäure (H _zwei ALSO ₄ ), das in der Stratosphäre schnell zu feinen Sulfat-Aerosolen kondensiert. Die Aerosole erhöhen die Albedo der Erde – ihre Reflexion der Strahlung von der Erde Sonne zurück in den Weltraum - und damit die untere Atmosphäre oder Troposphäre der Erde kühlen; sie absorbieren aber auch die von der Erde nach oben abgestrahlte Wärme und erwärmen dadurch die Stratosphäre. Mehrere Eruptionen im vergangenen Jahrhundert haben zu einem Rückgang der Durchschnittstemperatur an der Erdoberfläche um bis zu einem halben Grad (Fahrenheit-Skala) für Zeiträume von ein bis drei Jahren geführt. Die Sulfat-Aerosole fördern auch komplexe chemische Reaktionen auf ihren Oberflächen, die Chlor verändern und Stickstoff- chemische Spezies in der Stratosphäre. Dieser Effekt zusammen mit einer erhöhten Stratosphäre Chlor durch Chlorfluorkohlenstoff-Verschmutzung, erzeugt Chlormonoxid (ClO), das zerstört Ozon (Ö ₃ ). Während die Aerosole wachsen und gerinnen, setzen sie sich in der oberen Troposphäre ab, wo sie als Kerne für Zirruswolken dienen und das Strahlungsgleichgewicht der Erde weiter verändern. Der größte Teil des Chlorwasserstoffs (HCl) und des Fluorwasserstoffs (HF) wird in Wassertröpfchen in der Eruptionswolke gelöst und fällt so schnell zu Boden saurer Regen . Die injizierte Asche fällt auch schnell aus der Stratosphäre; das meiste davon wird innerhalb von einigen Tagen bis zu einigen Wochen entfernt. Schließlich setzen explosive Vulkanausbrüche das Treibhausgas Kohlendioxid frei und liefern so eine tiefe Quelle Kohlenstoff für biogeochemische Kreisläufe.

Gasemissionen von Vulkanen sind ein natürlicher Faktor für sauren Regen. Vulkanische Aktivität setzt etwa 130 bis 230 Teragramm (145 Millionen bis 255 Millionen Short Tons) frei Kohlendioxid jedes Jahr. Vulkanausbrüche können Aerosole in die Luft schleudern Erdatmosphäre . Große Injektionen können visuelle Effekte wie ungewöhnlich farbenprächtige Sonnenuntergänge verursachen und das globale Klima hauptsächlich durch dessen Abkühlung beeinflussen. Vulkanausbrüche bieten auch den Vorteil, dass sie dem Boden durch den Verwitterungsprozess von Vulkangestein Nährstoffe hinzufügen. Diese fruchtbaren Böden unterstützen das Wachstum von Pflanzen und verschiedenen Feldfrüchten. Vulkanausbrüche können auch neue Inseln schaffen, wenn das Magma auf dem Wasser trocknet.

Etymologie

Vulkan stammt vermutlich von Vulcano, einer Vulkaninsel der Äolischen Inseln Italien dessen Name wiederum von Vulcan, dem Namen eines Gottes, stammt Feuer in Römische Mythologie . Das Studium der Vulkane wird Vulkanologie genannt, manchmal auch buchstabiert Vulkanologie .

Der römische Name für die Insel Vulkan hat das Wort für beigetragen Vulkan in den meisten modernen europäischen Sprachen.

Vergangene Überzeugungen

Kirchers Modell der Erde 's interne Brände, von Die unterirdische Welt

Bevor verstanden wurde, dass der größte Teil des Erdinneren geschmolzen ist, gab es verschiedene Erklärungen für das Verhalten von Vulkanen. Jahrzehntelang nach dem Bewusstsein, dass Kompression und radioaktive Materialien Wärmequellen sein können, wurden ihre Beiträge ausdrücklich abgezinst. Vulkanische Aktivität wurde oft chemischen Reaktionen und einer dünnen Schicht aus geschmolzenem Gestein nahe der Oberfläche zugeschrieben. Viele alte Berichte behaupten, dass göttliches Eingreifen die eigentliche Ursache für Vulkanausbrüche war.

Eine frühe Gegenidee war jedoch Jesuit Athanasius Kircher (1602-1680), der Zeuge der Eruptionen des Ätna und des Stromboli war, besuchte dann den Krater des Vesuvs und veröffentlichte seine Ansicht einer Erde mit einem zentralen Feuer, das mit zahlreichen anderen verbunden war, die durch das Verbrennen von verursacht wurden Schwefel , Bitumen u Kohle .