من أين تأتي حمم مونا لوا - ولماذا تختلف براكين هاواي عن معظم البراكين

بدأ بركان مونا لوا في هاواي، وهو أكبر بركان نشط في العالم، في الارتفاع نوافير الصخور المتوهجة وتسرب الحمم البركانية من الشقوق كأول ثوران لها في ما يقرب من أربعة عقود بدأت في نوفمبر27, 2022.

ومن أين تأتي تلك الصخرة المنصهرة؟

سألنا غابي لاسكي, ، عالم الجيوفيزياء في جامعة كاليفورنيا-سان دييغو الذي قاد أحد المشاريع الأولى لرسم خريطة للسباكة العميقة التي تغذي براكين جزر هاواي، لتوضيح ذلك.

من أين تأتي الصهارة التي تطفو على السطح في مونا لوا؟

الصهارة التي تخرج من مونا لوا تأتي من سلسلة من غرف الصهارة الموجودة على عمق يتراوح بين 1 و 25 ميلا (2 و 40 كم) تحت السطح.غرف الصهارة هذه ليست سوى أماكن تخزين مؤقتة للصهارة والغازات، وليست المكان الذي جاءت منه الصهارة في الأصل.

الأصل أعمق بكثير عباءة الأرض, وربما يزيد عمقها عن 620 ميلاً (1000 كيلومتر).حتى أن بعض العلماء يفترضون أن الصهارة تأتي من عمق 1800 ميل (2900 كم), ، حيث يلتقي الوشاح بنواة الأرض.

تتكون قشرة الأرض من صفائح تكتونية تتحرك ببطء، بنفس سرعة نمو ظفر الإصبع تقريبًا.تحدث البراكين عادةً عندما تتحرك هذه الصفائح بعيدًا عن بعضها البعض أو عندما تندفع إحداها تحت الأخرى.لكن يمكن أن تكون البراكين أيضًا في منتصف الصفائح، كما هو الحال في براكين هاواي في لوحة المحيط الهادئ.

تتشقق القشرة والوشاح الذي يشكل صفيحة المحيط الهادئ في أماكن مختلفة أثناء تحركها باتجاه الشمال الغربي.تحت هاواي، يمكن للصهارة أن تتحرك لأعلى عبر الشقوق لتغذية البراكين المختلفة على السطح.نفس الشيء يحدث في ماوي هاليكالا، التي اندلعت مؤخرا منذ حوالي 250 سنة.

كيف تنتقل الصخور المنصهرة من أعماق وشاح الأرض، وما هو بالضبط عمود الوشاح؟

يفترض العلماء أن الوشاح ليس مصنوعًا من صخور موحدة.بدلاً من، الاختلافات في النوع من صخور الوشاح تجعلها تذوب عند درجات حرارة مختلفة.تكون صخور الوشاح صلبة في بعض الأماكن، بينما تبدأ في الذوبان في أماكن أخرى.

تصبح الصخور المنصهرة جزئيًا طافية وتصعد نحو السطح.صخور الوشاح الصاعدة هي التي تصنع عمود الوشاح.ونظرًا لأن الضغط العلوي يتناقص مع صعود الصخور، فإنها تذوب أكثر فأكثر، وتتجمع في النهاية في حجرة الصهارة.إذا كانت هناك فتحة كبيرة بما فيه الكفاية على السطح، وتجمع ما يكفي من الغازات البركانية في غرفة الصهارة، فإن الصهارة تضطر إلى السطح في ثوران بركاني.

أظهر التصوير الزلزالي الذي أجرته فرق البحث التي شاركت فيها أن عمود عباءة هاواي يأتي من أعماق الوشاح.

لكن العمود ليس أنبوبًا مستقيمًا كما تشير بعض الأشكال المفاهيمية.بدلا من ذلك، فقد التقلبات والمنعطفات, ، يأتي في الأصل من الجنوب الشرقي، ولكنه يتجه بعد ذلك نحو غرب هاواي عندما يصل العمود إلى الوشاح الأقل عمقًا.تقوم الشقوق الموجودة في صفيحة المحيط الهادئ بعد ذلك بتوجيه الصهارة إلى أعلى نحو حجرة الصهارة أسفل جزيرة هاواي.

لماذا تشهد هاواي عادةً ثورانات بركانية أقل دراماتيكية من المواقع الأخرى؟

تقع هاواي في وسط صفيحة محيطية.في الواقع، إنها البقعة الساخنة البركانية الأكثر عزلة على وجه الأرض، بعيدًا عن أي حدود للصفائح.

تختلف الصهارة المحيطية كثيرًا عن الصهارة القارية.لها تركيبة كيميائية مختلفة وتتدفق بسهولة أكبر.لذلك، الصهارة هي أقل عرضة لانسداد الفتحات البركانية على صعوده، الأمر الذي من شأنه أن يؤدي في نهاية المطاف إلى المزيد من البراكين المتفجرة.

كيف يعرف العلماء ما يحدث تحت السطح؟

تتم مراقبة النشاط البركاني باستخدام العديد من الأدوات المختلفة.

ولعل أبسط ما يمكن فهمه هو نظام تحديد المواقع العالمي (GPS).تختلف الطريقة التي يستخدم بها العلماء نظام تحديد المواقع (GPS) عن تلك المستخدمة في الحياة اليومية.يمكنه اكتشاف حركات صغيرة تبلغ بضعة سنتيمترات.في البراكين، تشير أي حركة تصاعدية على السطح يتم اكتشافها بواسطة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) إلى وجود شيء ما يندفع من الأسفل.

حتى أكثر حساسية أجهزة قياس الميل, ، وهي في جوهرها نفس مستويات الفقاعات التي يستخدمها الأشخاص لتعليق الصور على الحائط.ويشير أي تغيير في الميل على منحدر البركان إلى أن البركان "يتنفس"، مرة أخرى بسبب تحرك الصهارة إلى الأسفل.

أداة مهمة جدًا هي مراقبة النشاط الزلزالي.

تتم مراقبة البراكين مثل براكين هاواي من خلال شبكة كبيرة من أجهزة قياس الزلازل.أي حركة للصهارة أدناه سوف تسبب هزات تلتقطها أجهزة قياس الزلازل.قبل أسابيع قليلة من ثوران بركان ماونا لوا، لاحظ العلماء أن الهزات جاءت من أعماق أقل عمقًا، مما يشير إلى أن الصهارة كانت ترتفع وأن الثوران قد يكون وشيكًا.هذا سمح للعلماء بتحذير الجمهور.

وتشمل الطرق الأخرى التي يتم بها رصد النشاط البركاني التحليل الكيميائي للغازات الخارجة من خلال فومارول – الثقوب أو الشقوق التي تتسرب من خلالها الغازات البركانية.إذا تغير التكوين أو زاد النشاط، فهذا مؤشر واضح على أن البركان يتغير.