Die hohen Temperaturen (900°C) und der extrem hohe Druck, die im Erdmantel auftreten, reichen aus, um Gestein zu schmelzen. Der hohe Druck verwandelt das Gestein in einen zähflüssigen Halbfeststoff, der Magma genannt wird. Es ist ein bisschen wie Knetmasse – immer noch beweglich, aber von sehr dicker Konsistenz – nicht die flüssige Textur von goldenem Sirup, die man sich oft vorstellt.
Dieses halbfeste Magma bewegt sich weiter durch die Kruste nach oben, erfährt weniger Druck und wird dadurch flüssiger. Das Ergebnis ist die Lava, die aus aktiven Vulkanen ausbricht.
Die Kruste durchdringen
Das überhitzte geschmolzene Gestein im Erdmantel durchdringt normalerweise nicht die kilometerlange Kruste, die den Boden bildet, auf dem wir gehen. Nur in bestimmten Bereichen, in denen die Kruste zerbrochen oder gebrochen ist (so genannte Risse) – wie am Rand einer tektonischen Plattengrenze – kann der geschmolzene Mantel beginnen, hindurchzukriechen.
Das Gestein im Mantel hat eine geringere Dichte als die Kruste, die es enthält, so dass es durch alle Lücken aufsteigt. Das geschmolzene Magma ist auch heißer als die umgebende Kruste, so dass es beginnen wird, einige der festen Felsen, die es umgeben, zu schmelzen.
Krusten und tektonische Platten
Die Ränder tektonischer Platten bilden einen idealen Ort für die Bildung von Vulkanen. Die Kruste ist hier bereits „gebrochen“, und wenn eine Platte unter eine andere subduziert oder gedrückt wird, schmilzt sie in der heißen Mantelregion und bildet mehr geschmolzenes Gestein. Dadurch wird neuer Nachschub an geschmolzenem Magma bereitgestellt, was zu weiteren Vulkanen führen kann. Mehr darüber erfahren Sie im Artikel Plattentektonik, Vulkane und Erdbeben.
Die Explosion
Wenn sich das geschmolzene Mantelgestein seinen Weg durch die Kruste bahnt, bricht es schließlich als Lava aus dem Vulkan aus. Diese Lava kühlt ab und bildet Gesteine, die Wissenschaftler untersuchen, um mehr über die Ursachen von Vulkanausbrüchen und die Lagerung des Erdmantels unter einem Vulkangebiet zu erfahren. Erforsche die verschiedenen Arten von Explosionen, die auftreten, im Artikel Arten von Vulkanen.
Was löst Eruptionen aus?
Wissenschaftler arbeiten derzeit daran, herauszufinden, was Eruptionen auslöst und wie das Magma freigesetzt wird.
Gegenwärtige Theorien legen nahe, dass ein Aufsteigen des Magmas mit dem Vorhandensein von Gasen und Wasser im Magma tief im Erdmantel zusammenhängt, die den Druck unter heißen Stellen und tektonischen Plattengrenzen erhöhen. Andere Wissenschaftler sind der Meinung, dass die „Erdgezeiten“ eine Rolle spielen könnten – dabei handelt es sich um zweimal täglich stattfindende, vom Mond verursachte Verformungen der Erdoberfläche, durch die die Kruste an einigen Stellen schwächer wird und Magma aufsteigen kann.
Ein Schlüssel zur Lösung dieser Fragen liegt darin, herauszufinden, wie der Erdmantel seinen Weg an die Oberfläche findet. Neue Forschungsarbeiten, die direkt hier in Neuseeland durchgeführt werden, befassen sich mit dieser Frage. Professor Richard Price und sein Team interessieren sich zum Beispiel dafür, wie Magmakammern aufgebaut sind und was abgekühlte Lava über die Vorgänge tief in der Erdkruste aussagen kann. Lesen Sie mehr über Richards Arbeit in dem Artikel Erforschung der Magmabildung.
Wissenschaftler sind jedoch immer noch auf der Suche nach zuverlässigen Methoden, um zu verstehen, wie Vulkane funktionieren und was sie zum Ausbruch bringt. Ein gutes Verständnis ist die Grundlage für die Vorhersage künftiger Ausbrüche und vielleicht für die Rettung von Menschenleben. Es gibt noch wichtige Fragen zu beantworten.
Natur der Wissenschaft
Die Wissenschaft steht nicht still. Selbst Dinge, von denen wir dachten, dass wir sie gut kennen, werden von Experten auf der ganzen Welt ständig überarbeitet und neu betrachtet.