Shaping the Planets: Volcanism
What is volcanism?
tuliperäisyys on sulan kiven (magman) purkautumista planeetan pinnalle. Tulivuori on aukko, jonka kautta magma ja kaasut purkautuvat. Pinnalle yltävää magmaa kutsutaan ” laavaksi.”Tulivuoret on nimetty Vulkanuksen — roomalaisen tulen jumalan-mukaan!
miksi ja missä tulivuoret muodostuvat?
tuliperäisyys on seurausta planeetan sisäisestä lämmöstä. Tulivuoria voi muodostua, kun lähellä maanpintaa oleva kivi kuumenee tarpeeksi sulaakseen. Maapallolla tämä tapahtuu usein yhdessä levyjen rajojen kanssa (katso tektonismia käsittelevä osio). Kun kaksi laattaa liikkuu erilleen toisistaan, kuten valtameren keskivaiheilla vulkaanisilla harjanteilla, maan sisäosista peräisin oleva materiaali nousee hitaasti ylös, sulaa saavuttaessaan matalampia paineita ja täyttää aukon. Jos yksi levy aliohjautuu toisen alle, voi muodostua magmakammioita. Nämä magmakappaleet ruokkivat tuliperäisiä saaria, jotka merkitsevät subduktiovyöhykkeitä.
vaikka suurin osa vulkaanisesta toiminnasta tapahtuu laatan rajamailla, vulkaanisuutta voi esiintyä myös laatan sisäosissa hotspoteissa. Hotspottien arvellaan olevan peräisin suurista, erittäin kuumista aineksista koostuvista” plumeista”, jotka nousevat syvältä maan sisäosista. Kuuma materiaali nousee hitaasti ja lopulta sulaa saavuttaessaan matalampia paineita lähellä maan pintaa. Purkautuessaan materiaali muodostaa massiivisia laavavirtoja hienorakeisesta tummasta vulkaanisesta kivibasaltista. Hawai ’ i: n leveät, lempeät kilpituliperät tulevat kuumasta paikasta.
mitä maan tulivuoret kertovat?
se, että maassa on tulivuoria, kertoo, että maan sisäosat kiertävät ja ovat riittävän kuumia sulamaan. Maapallo jäähtyy; tulivuoret ovat yksi tapa menettää lämpöä. Vulkanoiden levinneisyysmalli maapallolla antaa meille vihjeen siitä, että maapallon ulkopinta on jakautunut laattoihin; vulkanoiden ketjut, jotka liittyvät valtamerten keskiselänteisiin ja subduktiovyöhykkeisiin, ovat merkki laattojen reunoista. Toisilla planeetoilla on vulkaanisia piirteitä — jotkin niistä ovat äskettäin olleet aktiivisia — ja ne kertovat geologeille, että nekin menettävät lämpöä sisätiloistaan ja että niissä on kiertoa. Näillä planeetoilla ei kuitenkaan ole samanlaista kaavaa kuin maan tulivuorilla.
mitä todisteita tuliperäisyydestä on muilla planeetoilla?
Kuu: lähimmällä naapurillamme on pieniä tulivuoria, halkeamia (halkeamia maankuoressa) ja laajoja virtauksia basalttia, hienorakeista tummaa vulkaanista kiveä. Laavavirtojen maria — alueita ovat suuret tummat syvänteet, jotka näkyvät kuussa. Kaikki nämä vulkaaniset piirteet ovat kuitenkin vanhoja. Kuussa ei ole aktiivisia vulkaanisia piirteitä. Suurin osa vulkaanisesta toiminnasta tapahtui Kuun historian alkupuolella, ennen noin 3 miljardia vuotta sitten. Viimeisin laavavirta tapahtui noin miljardi vuotta sitten.
Kuun tummat alueet ovat Kuu-maria. Nämä ovat matalia, sileitä alueita, jotka ovat tummaa, hienorakeista vulkaanista kivibasalttia.
Galileo-avaruusaluksen kuva (PIA00405), jonka on tuottanut Yhdysvaltain geologinen tutkimuskeskus NASA ja Jet Propulsion Laboratory.
tämä kivinäyte otettiin Apollo 15-lennolla vuonna 1971. Se on basalttia, kivilaji, joka jähmettyy vulkaanisesta laavasta. Tämä nimenomainen basaltti muodostui 3,3 miljardia vuotta sitten, ja se muistuttaa tulivuorissa, kuten Hawai ’ i, muodostuneita basaltteja maapallolla.
Mars: Marsissa on vulkaanisia piirteitä, jotka ovat muodoltaan samanlaisia kuin Maassa, joskin paljon suurempia. On olemassa suuria kilpituliperiä — kuten Hawai ’ iissa — jotka sisältävät 100 kertaa enemmän massaa kuin maan päällä olevat. Olympus Mons on aurinkokuntamme korkein tulivuori. Se on 22 kilometriä (14 mailia) Korkea, kun Mauna Loan 9 kilometriä (lähes 6 mailia). Sen läpimitta on 600 kilometriä, mikä riittää kattamaan Arizonan osavaltion! Useat Marsin tulivuorista, Olympus Mons mukaan lukien, esiintyvät Tharsiksen alueella; tulivuorten magma voi olla peräisin Marsin sisuksista syvistä plumeista nousevista kuumista aineksista. Monet tutkijat pitävät Marsia vulkaanisesti aktiivisena, vaikka purkausta ei olisikaan havaittu. Marsista peräisin olevat basalttimeteoriitit osoittavat, että tuliperäisyys on tapahtunut viimeisten 180 miljoonan vuoden aikana. Olympus Monsin laavavirroissa esiintyy hyvin vähän törmäyskraattereita, mikä viittaa siihen, että tulivuori on todennäköisesti purkautunut muutaman miljoonan viime vuoden aikana.
Vino näkymä Olympus Mons-tulivuorelle Marsissa. Kuvan ylimmässä keskellä oleva suuri painauma on kaldera. Caldera sijaitsee lähellä tulivuoren huippua ja on läpimitaltaan 65 × 80 kilometriä eli noin Rhode Islandin kokoinen. Kun Magma purkautui tulivuoren kyljessä olevista tuuletusaukoista, huipun lähellä oleva Kallio romahti, jolloin syntyi kaldera.
Viking Orbiterin kuva (641A52) Nasan luvalla.
Venus: Venuksessa on yli 1700 vulkaanista piirrettä, ja monet niistä näyttävät tuoreilta — painamattomilta. Suuri osa Venuksen pinnasta on ollut basalttisen laavan valtavien virtausten peitossa todennäköisesti parin sadan miljoonan viime vuoden aikana. Tämä laavapeite peitti kokonaan pinnan piirteet, kuten törmäyskraatterit. Se, että vain muutama kraatteri täplittää pintaa, todistaa tämän pinnanmuodostuksen viimeaikaisesta luonteesta.
tietokoneella luotu näkymä Maat Monsista Venuksessa. Kuva on Magellan-avaruusaluksen tutkadatasta; Venuksen kaasukehä on liian paksu, jotta teleskoopit näkisivät sen läpi. Tummat alueet ovat sileitä, tulkitaan vanhemmiksi laavavirroiksi. Kirkkaat alueet ovat rajuja, tulkitaan nuoriksi laavavirroiksi.
Kuva Nasan ja Jet Propulsion Laboratoryn luvalla.
I: Jupiterin sisin kuu Io on vulkaanisesti aktiivisin kappale koko aurinkokunnassamme! Nasan lennoilla kuvattiin satoja kilometrejä maanpinnan yläpuolella ampuvia massiivisia plumeita, aktiivisia laavavirtoja ja tuliseinämiä, jotka liittyivät halkeamista virtaavaan magmaan. Io: n koko pinta on vulkaanisten keskusten ja laavavirtojen peitossa, jotka ovat peittäneet kaikki sen törmäyskraatterit.
Voyager-kuva Iosta. Tummat täplät merkitsevät tulivuoria.
Kuva Nasan ja Jet Propulsion Laboratoryn luvalla.
Galileo-luotain nappasi tämän kuvan aktiivisesta tulivuorenpurkauksesta Io: lla vuonna 2000. Kirkkaan oranssi alue on kuumaa laavaa. Tämän väärän värisen kuvan läpimitta on noin 250 kilometriä.
kuva, jonka on tuottanut Arizonan yliopisto Nasan luvalla.
miksi emme löydä aktiivisia tulivuoria kaikilta planeetoilta ja kuilta?
aktiivisia tulivuoria esiintyy planeetoilla, jotka ovat edelleen kuumia. Yleensä mitä suurempi planeetta, sitä hitaammin se jäähtyy. Pienet planeetat tai kuut, kuten Merkurius ja meidän kuumme, ovat jäähtyneet siinä määrin, että ne eivät ole enää tarpeeksi kuumia sulattamaan kiveä. Suuremmat planeetat, kuten Maa ja Venus, ovat edelleen kuumia ja niissä on edelleen aktiivista vulkaanisuutta.