Vulkanisk aktivitet er en fascinerende, skræmmende og et absolut vigtigt træk på vores planet. Vulkaner er spredt overalt, fra en ørken i Afrika til de frigide klimaer i Antarktis, øer i Stillehavet og på alle kontinenter. Hver dag opstår der et eller andet sted. Jordens vulkaner er velkendte for de fleste af os, såsom den meget aktive bjerg Agung på Bali, Bárðarbunga på Island, Kilauea i Hawai'i og Colima i Mexico.
Der er dog vulkaner spredt på verdener på tværs af solsystemet. Tag for eksempel Jupiters måne Io. Det er stærkt vulkanisk og spytter svovlagtig lava under dens overflade. Det anslås, at denne lille verden næsten vender sig udefra over millioner af år på grund af dens vulkanske aktivitet, der bringer materiale fra det indre til overfladen og videre.
Længere ud har Saturns måne Enceladus også gejserfunktioner relateret til vulkanisme. I stedet for at bryde ud med smeltet sten som på Jorden og Io, spytter det slushy iskrystaller. Planetforskere har mistanke om, at der er meget mere af denne "isvulkan" -aktivitet (kendt som kryovolcanisme) spredt over fjerntliggende områder af
solsystem. Meget tættere på Jorden er Venus kendt for at være vulkansk aktiv, og der er solid bevis for fortidens vulkansk aktivitet på Mars. Selv Merkur viser spor af vulkanudbrud meget tidligt i dens historie.Vulkaner udfører stort arbejde med at opbygge kontinenter og øer, danne dybhavsbjerge og kratere. De genopstår også landskaber på Jorden, som de sprøjt lava og andre materialer. Jorden begyndte sit liv som en vulkansk verden, dækket med et smeltet hav.
Ikke alle vulkaner, der har strømmet siden tidens begyndelse, er i øjeblikket aktive. Nogle er længe døde og vil aldrig mere være aktive. Andre er sovende (hvilket betyder, at de kunne komme ud igen i fremtiden). Dette gælder især Mars, hvor der findes nogle få vulkaner blandt beviserne for deres aktive fortid.
De fleste mennesker er fortrolige med vulkaneksplosioner som den, der sprængte fra hinanden Mt. St. Helens i staten Washington i 1980. Det var et dramatisk udbrud, der sprængte en del af bjerget væk og brød milliarder af tons ask på de omkringliggende stater. Det er dog ikke den eneste i regionen. Mt. Hood og Mt. Rainier betragtes også som aktive, skønt ikke så meget som deres søster caldera. Disse bjerge er kendt som "back-arc" vulkaner, og deres aktivitet er forårsaget af pladebevægelser dybt under jorden.
Det Hawaii ø-kæde stammer fra et varmt sted, et svagt punkt i jordskorpen under Stillehavet. Øerne blev opbygget over millioner af år, da skorpen bevægede sig over hotspot og lava ventede ud til havbunden. Til sidst knuste hver øs overflade vandets overflade og fortsatte med at vokse.
De mest aktive Hawaiianske vulkaner er på Big Island. En af dem - Kilauea - fortsætter med at pumpe ud tykke lavastrømme, der har dukket op meget af det sydlige område af øen. De seneste udbrud fra en ventil på siden af dette bjerg har ødelagt landsbyer og hjem på Big Island.
Vulkaner bryder også ud langs vandet i Stillehavet, fra Japan syd til New Zealand. De mest vulkaniske områder i bassinet er langs pladegrænser, og hele regionen kaldes "Ring af ild".
I Europa, Mt. Etna på Sicilien er også meget aktiv Vesuv (vulkanen, der begravede Pompeji og Herculaneum i 79 e.Kr.). Disse bjerge påvirker fortsat de omkringliggende regioner med jordskælv og lejlighedsvise strømme.
Ikke hver vulkan bygger et bjerg op. Nogle udluftningsvulkaner sender puder med lava ud, især fra udbrud i søen. Udluftnings vulkaner er aktive på planet Venus, hvor de bane overfladen med tyk, tyktflydende lava. På Jorden bryder vulkaner ud på forskellige måder.
Vulkanudbrud giver ruter for materiale dybt under Jordoverfladen for at flygte til overfladen. De tillader også en verden at udlufte sin varme. Aktive vulkaner på Jorden, Io og Venus fødes af smeltet sten under jorden. På Jorden kommer lavaen op fra mantlen (som er laget under overfladen). Når der først er nok smeltet sten - kaldet magma - og nok pres på det, opstår der et vulkanudbrud. I mange vulkaner stiger magmaen op gennem et centralt rør eller "hals" og kommer ud på toppen af bjerget.
Andre steder strømmer lava, gasser og aske ud gennem åbninger. De kan til sidst skabe kegleformede bakker og bjerge. Dette er den udbrudstil, der senest forekom på Big Island Hawaii.
Vulkanisk aktivitet kan være temmelig stille, eller den kan være ret eksplosiv. I en meget aktiv strømning kan der komme gasskyer, der ruller ud af vulkansk caldera. Disse er ret dødbringende, fordi de er varme og bevæger sig hurtigt, og varmen og gas og dræber nogen meget hurtigt.
Vulkaner er ofte (men ikke altid) tæt beslægtede med kontinentale pladebevægelser. Dybt under overfladen af vores planet, enorm tektoniske plader bevæger sig langsomt og suser mod hinanden. Ved grænserne mellem plader, hvor to eller flere samles, kryber magma op til overfladen. Vulkanerne på Stillehavsranden er blevet bygget op på denne måde, hvor plader glider sammen og skaber friktion og varme, hvilket giver lava mulighed for at flyde frit. Dybhavsvulkaner bryder også ud med magma og gasser. Vi ser ikke altid udbrud, men skyer af pimpsten (klippe fra udbruddet) gør efterhånden deres vej til overfladen og skaber lange klippe "floder" på overfladen.
Som nævnt tidligere er Hawaii-øerne faktisk resultatet af det, der kaldes en vulkansk "drum" under Pacific Plate. Her er nogle flere videnskabelige detaljer om, hvordan det fungerer: Stillehavspladen bevæger sig langsomt mod sydøst, og som det gør, opvarmer plymen skorpen og sender materiale til overfladen. Når pladen bevæger sig sydpå, opvarmes nye pletter, og en ny ø bygges af smeltet lava, der tvinger vej til overfladen. Den store ø er den yngste af øerne, der stiger over overfladen af Stillehavet, selvom der er en nyere, der er ved at blive bygget, når pladen glider. Det kaldes Loihi, og det er stadig under vand.
Ud over aktive vulkaner indeholder flere steder på Jorden, hvad der kaldes "supervolcanoes." Dette er geologisk aktive regioner, der ligger ovenpå store hotspots. Den bedst kendte er Yellowstone Caldera i det nordvestlige Wyoming i USA. Det har en dyb lavasø og er udbrudt flere gange i hele den geologiske tid.
Vulkanudbrud indvarsles normalt af jordskælvsværmninger. De viser bevægelsen af smeltet sten under overfladen. Når et udbrud er ved at ske, kan vulkanen sprøjte lava ud i to former plus aske og opvarmede gasser.
De fleste mennesker er fortrolige med den svindelige udseende ropy "pahoehoe" lava (udtalt "pah-HOY-hoy"). Det har konsistensen af smeltet jordnøddesmør. Det afkøles meget hurtigt for at fremstille tykke sorte klippelag. Den anden type lava, der strømmer fra vulkaner, kaldes "A'a" (udtales "AH-ah"). Det ligner en bevægelig bunke med kulklinker.
Begge typer lava bærer gasser, som de frigiver, når de strømmer. Deres temperaturer kan være mere end 1.200 ° C. De varme gasser frigivet i vulkanudbrud inkluderer kuldioxid, svovldioxid, nitrogen, argon, methan og kulilte samt vanddamp. Ask, der kan være så lille som støvpartikler og stor som klipper og småsten, er lavet af afkølet klippe og kastes ud fra vulkanen. Disse gasser kan være ganske dødbringende, selv i små mængder, selv på et relativt roligt bjerg.
I meget eksplosive vulkanudbrud blandes aske og gasser sammen i det, der kaldes en "pyroklastisk strøm". En sådan blanding bevæger sig meget hurtigt og kan være ret dødbringende. Under udbruddet af Mt. St. Helens i Washington, sprængningen fra Mount Pinatubo på Filippinerne og udbruddene nær Pompeji i det gamle Rom, døde de fleste mennesker, da de blev overvundet af sådanne dræbergas og askestrømme. Andre blev begravet i aske- eller mudderfloder, der fulgte efter udbruddet.
Vulkaner og vulkanstrømme har påvirket vores planet (og andre) siden solsystemets tidligste historie. De har beriget atmosfæren og jordbunden, samtidig med at de har foretaget drastiske ændringer og truet livet. De er en del af at leve på en aktiv planet og har værdifulde lektioner at undervise i andre verdener, hvor den vulkanske aktivitet finder sted.