Volkanlar nasıl oluşur ve neden patlar?

Volkanik aktivite, gezegenimizin büyüleyici, korkutucu ve kesinlikle temel bir özelliğidir. Volkanlar, Afrika’daki bir çölden Antarktika’nın soğuk iklimlerine, Pasifik’teki adalara ve tüm kıtalara kadar her yere dağılmış durumda. Her gün biri bir yerlerde patlıyor. Bali’deki son derece aktif Agung Dağı, İzlanda’daki Bárðarbunga, Hawaii’deki Kilauea ve İtalya’daki Etna gibi volkanlara çoğumuz aşinadır.

Bununla birlikte, güneş sistemi boyunca dünyalara yayılmış volkanlar vardır. Örneğin Jüpiter’in ayı Io’yu ele alalım. Oldukça volkaniktir ve yüzeyinin altından kükürtlü lav çıkarır. Bu küçük dünyanın, malzemeyi iç kısımdan yüzeye ve ötesine getiren volkanik aktivitesi nedeniyle milyonlarca yıl içinde neredeyse kendi kendine döndüğü tahmin ediliyor.

Dışarıda, Satürn’ün uydusu Enceladus da volkanizma ile ilgili gayser (sıcak su kaynağı) özelliklerine sahiptir. Dünya ve Io’da olduğu gibi erimiş kaya ile püskürmek yerine, sulu buz kristalleri fışkırtır. Gezegen bilim adamları, güneş sisteminin uzak bölgelerine yayılmış bu “buz volkanı” aktivitesinin (kriyo-volkanizma olarak bilinir) çok daha fazla olduğundan şüpheleniyorlar. Dünya’ya çok daha yakın olan Venüs’ün volkanik olarak aktif olduğu biliniyor ve Mars’ta geçmişte gerçekleşmiş volkanik aktivitenin sağlam kanıtları var. Merkür bile tarihinin çok erken dönemlerinde volkanik patlamaların izlerini gösterir.

Volkanlar Dünyanın Yapı Taşının Bir Parçasıdır

Volkanlar, kıtalar ve adalar oluşturmada, derin okyanusları ve kraterleri şekillendirmede büyük işler yaparlar. Ayrıca lav ve diğer materyalleri püskürterek Dünya’daki görünümü yeniden oluştururlar. Dünya, erimiş bir okyanusla kaplı volkanik bir dünya olarak yaşamına başladı.

Zamanın başlangıcından beri akan tüm yanardağlar şu anda aktif değil. Bazıları çoktan öldü ve bir daha asla aktif olmayacak. Diğerleri uykuda (yani gelecekte tekrar patlayabilirler). Bu, özellikle aktif geçmişlerinin kanıtları arasında birkaç volkanın bulunduğu Mars’ta geçerlidir.

Volkanik Patlamanın Temel Prensipleri

Çoğu insan, 1980’de Washington Eyaletinde St. Helens Yanardağını parçalayan volkanik patlamalara aşinadır. Bu, dağın bir kısmını uçurup çevredeki eyaletlere milyarlarca ton kül yağdıran dramatik bir patlamaydı. Ancak, o bölgede tek değildir. Hood Yanardağı ve Rainier Yanardağı, kardeşi kaldera kadar olmasa da aktif olarak kabul edilir. Bu dağlar “ark arkası” yanardağları olarak bilinir ve bunların faaliyetleri yerin derinliklerindeki plaka hareketlerinden kaynaklanır.

Hawaii ada zinciri, Pasifik Okyanusu altındaki Dünya’nın kabuğundaki zayıf bir nokta olan sıcak bir noktadan kaynaklanıyor. Adalar, kabuk sıcak nokta üzerinden hareket ettikçe ve lavlar deniz tabanına çıkarken milyonlarca yıl boyunca süren volkanik hareketlerin sonucu olarak oluştu. Sonunda, her adanın yüzeyi suyun yüzeyini kırdı ve büyümeye devam etti. En aktif Hawaii yanardağları Big Island üzerinde bulunur. Bunlardan biri Kilauea’dır ve adanın güney bölgesinin çoğunu yeniden su yüzüne çıkaran kalın lav akıntılarını pompalamaya devam ediyor. Bu dağın kenarındaki bir havalandırma deliğinden çıkan son patlamalar Big Island’daki köyleri ve evleri yıktı.

Volkanlar ayrıca Japonya’nın güneyinden Yeni Zelanda’ya kadar Pasifik Okyanusu havzasında da patlar. Havzadaki en volkanik alanlar plaka sınırları boyunca uzanır ve bu bölgenin tamamına “Ateş Çemberi” denir. Avrupa’da Sicilya’daki Etna Yanardağı ve Venüz Yanardağı (MS 79’da Pompeii ve Herculaneum’u gömen yanardağ) gibi oldukça aktiftir. Bu dağlar, depremler ve ara sıra meydana gelen akışlarla çevredeki bölgeleri etkilemeye devam ediyor.

Türkiye’de ise yanardağ oluşumları 20 milyon yıl öncesine dayanır. En bilinen volkanlar, Nemrut Dağı, Ağrı Dağı ve Acıgöl-Nevşehir’dir. Her yanardağ bir dağ oluşturmaz. Bazı havalandırma yanardağları, özellikle deniz altı patlamalarından lav yastıkları gönderir. Havalandırma yanardağları, Venüs gezegeninde aktiftir ve burada yüzeyi kalın, viskoz lavla kaplarlar. Yeryüzünde volkanlar çeşitli şekillerde patlar.

Volkanlar Nasıl Çalışır?

Volkanik patlamalar, Dünya yüzeyinin altındaki malzemelerin yüzeye çıkması için yollar sağlar. Ayrıca bir dünyanın ısısını dışarı atmasına da izin verirler. Dünya, Io ve Venüs’teki aktif yanardağlar, yeraltı erimiş kaya ile beslenir. Yeryüzünde lav, mantodan (yüzeyin altındaki tabakadır) çıkar. Magma adı verilen yeterince erimiş kaya ve üzerinde yeterli basınç olduğunda, volkanik bir patlama meydana gelir. Birçok volkanda, magma merkezi bir tüp veya “boğazdan” yükselir ve dağın tepesinden çıkar.

Diğer yerlerde lav, gazlar ve kül deliklerden dışarı akar. Sonunda koni şeklindeki tepeler ve dağlar oluşturabilirler. Bu, en son Hawaii’deki Big Island’da meydana gelen patlama tarzıdır.

Volkanik aktivite oldukça sessiz olabilir veya oldukça patlayıcı olabilir. Çok aktif bir akışta, volkanik kalderadan yuvarlanan gaz bulutları gelebilir. Bunlar oldukça ölümcül çünkü sıcaklar ve hızlı hareket ediyorlar ve ısı ve gaz ve birini çok çabuk öldürüyorlar.

Gezegen Jeolojisinin Bir Parçası Olarak Volkanlar

Volkanlar genellikle kıtasal plaka hareketleriyle yakından ilişkilidir. Gezegenimizin yüzeyinin derinliklerinde, dev tektonik plakalar yavaşça hareket ediyor ve birbirlerine karşı itişiyorlar. İki veya daha fazlasının bir araya geldiği plakalar arasındaki sınırlarda magma yüzeye doğru sürünür. Pasifik Kıyıları’nın yanardağları, plakaların birlikte kayarak sürtünme ve ısı oluşturarak lavların serbestçe akmasına izin verdiği şekilde inşa edildi. Derin deniz volkanları da magma ve gazlarla püskürür. Her zaman püskürmeleri görmeyiz, ancak süngertaşı bulutları (püskürmeden kaynaklanan kaya) sonunda yüzeye çıkar ve yüzeyde uzun kaya “nehirleri” oluşturur.

Daha önce de belirtildiği gibi, Hawaii adaları aslında Pasifik Plakasının altındaki volkanik “tüy” denen şeyin sonucudur. İşte bunun nasıl çalıştığına dair bazı daha bilimsel ayrıntılar: Pasifik Plakası yavaşça güneydoğuya doğru hareket ediyor ve bu olduğu gibi, tüyler kabuğu ısıtıyor ve yüzeye malzeme gönderiyor. Plaka güneye doğru hareket ederken, yeni noktalar ısınır ve erimiş lavlardan yüzeye çıkmaya zorlayan yeni bir ada inşa edilir. Big Island, Pasifik Okyanusu’nun yüzeyinin üzerinde yükselen adaların en küçüğüdür, ancak plaka kayarken daha yenisi de inşa edilmektedir. Adı Loihi ve hala su altında.

Aktif yanardağlara ek olarak, Dünya’nın çeşitli yerlerinde “süper yanardağlar” denen şey vardır. Bunlar, devasa sıcak noktaların üzerinde yer alan jeolojik olarak aktif bölgelerdir. En iyi bilineni ABD’de Kuzeybatı Wyoming’de bulunan Yellowstone Kalderasıdır. Kaldera, volkanik patlama sonucu toprağın çökmesiyle oluşmuş volkanik yer şekli ifade eder. Derin bir lav gölüne sahiptir ve jeolojik zaman boyunca birkaç kez patlak vermiştir.

Volkanik Patlamalara Bilimsel Bir Bakış

Volkanik patlamalar genellikle depremlerle tetiklendi. Yüzeyin altındaki erimiş kayanın hareketini gösterirler. Bir patlama meydana gelmek üzereyken, yanardağ iki şekilde lav, artı kül ve ısıtılmış gazlar püskürtebilir.

Çoğu insan kıvrımlı görünümlü kirpi “pahoehoe” lavına aşinadır. Erimiş fıstık ezmesi kıvamındadır. Kalın siyah kaya katmanları oluşturmak için çok çabuk soğur. Volkanlardan akan diğer lav türü ise “A’a” olarak adlandırılır. Hareket eden bir kömür klinkeri yığını gibi görünüyor.

Her iki tür lav, akarken saldıkları gazları taşır. Volkanik püskürmelerde açığa çıkan sıcak gazlar arasında karbondioksit, sülfür dioksit, nitrojen, argon, metan ve karbon monoksit ile su buharı bulunur. Toz parçacıkları kadar küçük, kaya ve çakıl taşları kadar büyük olabilen kül, soğutulmuş kayalardan yapılır ve volkandan dışarı fırlatılır. Bu gazlar, nispeten sessiz bir dağda bile küçük miktarlarda bile oldukça ölümcül olabilir.

Çok patlayıcı volkanik püskürmelerde kül ve gazlar “piroklastik akış” adı verilen bir şekilde birbirine karışır. Böyle bir karışım çok hızlı hareket eder ve oldukça ölümcül olabilir. Washington’daki St. Helens Yanardağının patlaması, Filipinler’deki Pinatubo Dağı’ndan gelen patlama ve antik Roma’daki Pompeii yakınlarındaki patlamalar, çoğu insan bu tür öldürücü gaz ve kül akışlarının üstesinden geldiklerinde öldü. Diğerleri, patlamayı izleyen kül veya çamur sellerine gömüldü.

Güneş sisteminin en eski tarihinden bu yana yanardağlar ve volkanik akışlar gezegenimizi (ve diğerlerini) etkilemiştir. Atmosferi ve toprağı zenginleştirdiler, aynı zamanda köklü değişiklikler gerçekleştirdi ve yaşamı tehdit ettiler. Aktif bir gezegende yaşamanın bir parçasıdırlar ve volkanik aktivitenin gerçekleştiği diğer dünyalarda öğretecekleri değerli derslere sahiptirler.