เนื้อหา
ภูเขาไฟที่ปะทุเป็นภาพที่สวยงาม เหตุการณ์ทางธรณีวิทยาที่น่าทึ่งนี้เป็นตัวอย่างที่น่าทึ่งของปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นใต้พื้นผิวโลก ปฏิกิริยาดังกล่าวรุนแรงมากจนนักศึกษาวิทยาศาสตร์ในบัณฑิตวิทยาลัยรู้สึกทึ่งกับปฏิกิริยาทางเคมีอื่น ๆ ที่ทำให้เกิดการระเบิดคล้ายภูเขาไฟ เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นใต้พื้นผิวเมื่อภูเขาไฟระเบิด
อธิบายภูเขาไฟ
ภูเขาไฟคือการก่อตัวทางธรณีวิทยาที่มีรอยแตกหรือช่องที่ไปถึงส่วนลึกของแกนลาวาหลอมเหลวของโลก รอยแตกในภูเขาไฟเต็มไปด้วยหินหนืดหรือหินหลอมเหลวที่ร้อนจัดจนเหมือนไฟลุกไหม้ เมื่อความร้อนและความดันเพิ่มขึ้นในระดับมากภายในภูเขาไฟหินหนืดจะละลายหินที่จับตัวมันและดันออกมาผ่านรอยแตกเหล่านี้และภูเขาไฟ มันปะทุออกมาจากด้านบนของภูเขาไฟและไหลลงมาด้านข้างเหมือนลาวา
แมกมา
แมกมาเต็มไปด้วยก๊าซที่ละลายน้ำ เมื่อภูเขาไฟระเบิดก๊าซเหล่านี้จะถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศของโลก ใต้พื้นผิวใกล้กับนิวเคลียสก๊าซจะละลาย เมื่อหินละลายหินหนืดจะเพิ่มขึ้นซึ่งมีแรงกดดันน้อยกว่าที่จะทำให้มันคงสภาพเดิม
ความดัน
ใกล้พื้นผิวความดันจะน้อยกว่าใกล้แกน เมื่อระดับความดันลดลงฟองก๊าซขนาดเล็กจะก่อตัวขึ้นภายในหินหนืด ฟองอากาศเหล่านี้ใช้พื้นที่ทำให้มีปริมาตรในหินหนืด ในขณะที่ฟองอากาศสูงขึ้นหินที่บรรจุอยู่ก็เริ่มลดลง เนื่องจากฟองอากาศที่มากขึ้นทำให้หินหนืดมีความหนาแน่นน้อยกว่าหินโดยรอบ เนื่องจากหินหนืดมีความหนาแน่นน้อยลงเนื่องจากความดันน้อยลงและมีฟองอากาศมากขึ้นจึงสามารถลอยขึ้นสู่ผิวน้ำได้
การปะทุและการปล่อยก๊าซ
การระเบิดของภูเขาไฟเกิดขึ้นเมื่อมีปฏิกิริยาทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับปริมาตรความดันและก๊าซ เมื่อก๊าซภูเขาไฟเข้าใกล้พื้นผิวจะมีปริมาณเพิ่มขึ้นอย่างมาก ไอน้ำประกอบด้วยก๊าซภูเขาไฟจำนวนมากที่สุดในหินหนืด ก๊าซอื่น ๆ ได้แก่ คาร์บอนไดออกไซด์ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ไฮโดรเจนซัลไฟด์ไฮโดรเจนคาร์บอนมอนอกไซด์ไฮโดรเจนคลอไรด์และฮีเลียม เมื่อก๊าซเหล่านี้มีปริมาณเพิ่มขึ้นจะไม่สามารถกักเก็บไว้ในหินภูเขาไฟได้อีกต่อไปและระเบิดขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศซึ่งลมพัดพาพวกมันออกไป ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์คาร์บอนไดออกไซด์และกรดไฮโดรฟลูออริกอาจเป็นอันตรายได้เมื่อถูกปล่อยออกมา ตัวอย่างเช่นก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์อาจทำให้เกิดฝนกรดซึ่งปนเปื้อนบริเวณรอบภูเขาไฟ คาร์บอนไดออกไซด์จะจมลงและตกตะกอนบนพื้นดินซึ่งสามารถปนเปื้อนแหล่งน้ำในดินเป็นอันตรายต่อผู้คนและสัตว์ที่กินมัน
