A Föld köpenyrétegében fellépő magas hőmérséklet (900°C) és a rendkívül magas nyomás elegendő a kőzet megolvasztásához. A nagy nyomás a kőzetet viszkózus félszilárd anyaggá, magmává változtatja. Kicsit olyan, mint a buta gyurma – még képes mozogni, de nagyon sűrű állagú – nem az a folyékony állagú aranyszirup, amit gyakran elképzelnek.
Ez a félszilárd magma tovább mozog felfelé a kéregben, kisebb nyomás éri, és így folyékonyabbá válik. Ennek eredménye az aktív vulkánokból kitörő láva, amelyet látunk.
A kéregen való átjutás
A köpenyben lévő túlhevült olvadt kőzet általában nem jut át a sok kilométeres kéregben, amely a talajt alkotja, amelyen járunk. Csak bizonyos területeken, ahol a kéreg repedezett vagy megtört (ezeket hasadékoknak nevezzük) – például egy tektonikus lemezhatár szélén – kezdhet átkúszni az olvadt köpeny.
A köpenyben lévő kőzet kevésbé sűrű, mint az azt tartalmazó kéreg, így minden résen át fog emelkedni. Az olvadt magma forróbb is, mint a környező kéreg, így elkezdi megolvasztani az őt körülvevő szilárd kőzetek egy részét.
Kéreg és tektonikus lemezek
A tektonikus lemezek szélei ideális helyet képeznek a vulkánok kialakulásához. A kéreg itt már “megtört”, és ahogy egy lemez egy másik alá süllyed vagy kényszerül, a forró köpeny régiójában megolvad, és újabb olvadt kőzetet képez. Ez újabb olvadt magma készletévé válik, ami újabb vulkánokat eredményezhet. Erről többet megtudhatsz a Lemeztektonika, vulkánok és földrengések című cikkben.
A robbanás
Mihelyt az olvadt köpeny kőzet utat tör magának a kéregben, végül lávaként kitör a vulkánban. Ez a láva lehűl, és kőzeteket alkot, amelyeket a tudósok tanulmányoznak, hogy megpróbáljanak többet megtudni arról, mi történik a vulkánkitörések okozójaként, és hogyan tárolódik a köpeny egy vulkáni terület alatt. Fedezd fel a különböző típusú robbanásokat a A vulkánok típusai című cikkben.
Mi váltja ki a kitöréseket?
A tudósok jelenleg azon dolgoznak, hogy kiderítsék, mi váltja ki a kitöréseket, és mi okozza a magma felszabadulását.
A jelenlegi elméletek szerint a magma kitörése a mélyen a köpenyben lévő magmában lévő gázok és víz jelenlétével függ össze, amelyek növelik a nyomást a forró pontok és a tektonikus lemezhatárok alatt. Más tudósok szerint a “földi árapály” is fontos lehet – ezek a Föld felszínének a Hold által okozott napi kétszeri deformációi, amelyek lehetővé teszik, hogy a földkéreg helyenként meggyengüljön, és a magma felemelkedhessen.
A kérdések megoldásának egyik kulcsa annak kiderítése, hogyan jut el a földköpeny a felszínre. Az itt, Új-Zélandon folyó új kutatások ezt a kérdést vizsgálják. Richard Price professzor és csapata például arra kíváncsi, hogyan épülnek fel a magmakamrák, és mit mondhat el a kihűlt láva a földkéreg mélyén zajló folyamatokról. Richard munkájáról a Exploring magma formation című cikkben olvashat.
A tudósok azonban még mindig megbízható módszereket keresnek annak megértésére, hogyan működnek a vulkánok, és mi okozza kitörésüket. A jó megértés áll a jövőbeni kitörések előrejelzésének és talán az emberélet megmentésének középpontjában. Még mindig fontos kérdések várnak megválaszolásra.
A tudomány természete
A tudomány nem áll meg. Még azokat a dolgokat is, amelyekről azt hittük, hogy jól ismerjük, a szakértők világszerte folyamatosan felülvizsgálják és újragondolják.