در فوریه سال ۱۹۴۲، کشاورز مکزیکی دیونزیو پالیدو
فکر می‌کرد که صدای رعد و برق از مزرعه ذرتش می‌آید.
با این حال، صدا از آسمان نمی‌آمد.
منبع یک شکاف بزرگی بود که دود و سنگ از آن خارج می‌شد.
این شکاف با نام آتشفشان پارکوتین شناخته می‌شود،
و طی ۹ سال آینده، گدازه و خاکستر بیشتر از ۲۰۰ مترمربع را در برخواهد گرفت.
اما این آتشفشان جدید از کجا آمده‌ است،
و چه چیزی باعث فوران غیرقابل پیش‌بینی آن شده است؟
داستان هر آتشفشانی با ماگما شروع می‌شود.
اغلب، این سنگ‌های مذاب در نواحی که آب اقیانوس وجود دارد شکل می‌گیرند
که قادر است در پوشش زمین فرو رود و نقطه لایه ذوب را پایین بیاورد.
معمولا در نهایت این ماگماها در زیر سطح زمین باقی می‌مانند
با توجه به تعادل حساس سه فاکتور زمین شناسی.
فشار لیتوستاتیک نخستین فاکتور است.
این وزن پوسته زمین است که به ماگمای زیرین فشار می‌آورد.
ماگما با فاکتور دوم به عقب رانده می‌شود، فشار ماگمایی.
نبرد بین این نیروها فاکتور سوم را تحت فشار قرار می‌دهد:
استحکام سنگ پوسته زمین.
معمولا، این سنگ‌ها به اندازه کافی مستحکم و سخت هستند
تا ماگما را در جای خود نگه دارند.
اما وقتی این تعادل از بین برود، عواقب آن می تواند انفجار باشد.
یکی از شایع‌ترین دلایل یک آتشفشان
افزایش فشار ماگماستیک است.
ماگما شامل عناصر و ترکیبات مختلفی هستند،
که بسیاری از آنها در سنگ مذاب حل می‌شوند.
در غلظت‌های بالا، ترکیباتی مانند آب یا گوگرد دیگر حل نمی‌شوند،
در عوض حباب‌های گاز فشار بالا تشکیل می‌شوند.
زمانی ‌که این حباب‌ها به سطح زمین می‌رسند،
آنها می‌توانند با قدرت بصورت پشت هم منفجر شوند.
و زمانی که میلیون‌ها حباب بصورت همزمان منفجر شوند،
این انرژی می‌تواند مقداری از خاکستر را به استراتوسفر بفرستد.
قبل از انفجار، آنها مانند حباب‌های CO2 در نوشابه تکان داده شده عمل می‌کنند،
وجود آنها تراکم ماگما را کاهش می‌دهد،
و فشار نیروی شناور رو به بالای حاصل از انفجار را افزایش می‌دهد.
بسیاری از زمین‌شناسان بر این باورند که این فرآیند پشت آتشفشان پاریکوتین بوده است
در مکزیک.
دو علت شناخته شده‌ی طبیعی برای این حباب‌های شناور وجود دارد.
گاهی اوقات، ماگماهای جدید از اعماق پایین‌تر زمین
ترکیبات گازی اضافی را درون خود مخلوط می کند.
اما حباب‌ها می‌توانند زمانی ‌که ماگما سرد می‌شوند نیز شکل بگیرد.
در شرایط ذوب، ماگما مخلوطی از گازهای حل شده و مواد معدنی مذاب است.
با سخت شدن این سنگ مذاب، مقداری از این مواد معدنی بصورت کریستال متلبور می‌شوند.
این فرآیند شامل بسیاری از گازهای حل شده نمی‌شود،
در نتیجه ترکیباتی با غلظت بیشتری حاصل می‌شود
که حباب‌های انفجاری را شکل می‌دهند.
همه فوران‌ها ناشی از افزایش فشار ماگما نیستند-
گاهی اوقات وزن بالای سنگ می‌تواند به طرز خطرناکی کم شود.
لغزش زمین می‌تواند مقادیر زیادی از سنگ‌های بالای محفظه‌ی ماگما را از بین ببرد،
فشار لیتواستاتیک را رها کرده و فوراً باعث فوران می شود.
این فرآیند به عنوان "تخلیه" شناخته می‌شود
و دلیل فوران های متعدد،
از جمله انفجار ناگهانی کوه سنت هلنز در سال ۱۹۸۰.
اما تخلیه می‌تواند همچنین در دوره‌های طولانی‌تراتفاق بیفتد
که ناشی از فوران یا ذوب شدن یخچال‌های طبیعی باشد.
در حقیقت، بسیاری از زمین‌شناسان از ذوب شدن یخچال‌ها نگرانند
که باعث تغییرات آب و هوایی که می‌تواند فعالیت‌های آتشفشانی را افزایش دهد.
نهایتا، فوران‌ها زمانی که لایه سنگ به قدر کافی استقامت نداشته باشد می‌تواند رخ دهد
برای نگه داشتن ماگما در اعماق.
گازهای اسیدی و گرمایی که از ماگما خارج می‌شود
می‌تواند سنگ را از طریق فرآیندی با نام تغییر گرمابی بسوزاند،
که به تدریج سنگ سخت را به خاک رس تبدیل می‌کند.
لایه سنگ می‌تواند با فعالیت‌های تکتونیکی ضعیف شود.
زمین لرزه می‌تواند شکاف‌هایی ایجاد نماید تا ماگما بتواند از آن طریق به سطح بیاید،
و وقتی صفحات قاره‌ای از یکدیگر دور شوند
پوسته زمین می‌تواند باریک شود.
متاسفانه، دانستن اینکه چه عواملی باعث فوران می‌شود
پیش بینی آن را آسان نمی‌کند.
در حالی که دانشمندان تقریباً می‌توانند
قدرت و وزن پوسته زمین را تعیین کنند.
عمق و گرمای محفظه‌های ماگما باعث تغییر اندازه‌گیری می‌شود
در فشار ماگمایی بسیار دشوار است.
اما دانشندان متخصص آتشفشان دائما در حال کشف فناوری جدید هستند
برای کشف این زمین سنگی.
پیشرفت در تصویربرداری حرراتی به دانشمندان اجازه داده است
نقاط مهم زیر زمین را کشف نمایند.
طیف‌سنج‌ها می‌توانند گازهای خارج شده از ماگما را تحلیل کند.
و لیزرها می توانند تأثیرافزایش ماگما بر شکل آتشفشان را دنبال کنند.
امیدواریم، این ابزارها به ما برای درک بهتر این دریچه‌های خروج
و فوران‌های انفجاری آنها کمک کند.