Giải mã bí mật núi lửa phun trào

Một hiện tượng bí ẩn kỳ lạ đã xảy ra, đó là sau trận phun trào núi lửa ở Thái Bình Dương cách đây không lâu, theo đó, 1 hòn đảo mới đã xuất hiện ở vùng biển thuộc quốc đảo Tonga. Hòn đảo mới này nằm trên mực nước biển khoảng 100m với diện tích khoảng 1,5km x 1,8km. Nó ra đời sau các vụ phun trào núi lửa kéo dài gần 1 tháng qua ở vùng biển nằm cách thủ đô Nukualofa của Tonga khoảng 65km về phía tây bắc.

Hiện tượng bí ẩn đã xảy ra khi xuất hiện hẳn 1 hòn đảo mới sau khi núi lửa phun trào ở Tonga

Trong khi các nhà khoa học đang khám phá dần dần những bí ẩn của núi lửa thì những tri thức khoa học không làm núi lửa trở nên kém hấp dẫn. Hãy cùng giải mã hiện tượng thiên nhiên kì thú này và tìm hiểu quá trình một trận núi lửa phun trào tạo ra được một hòn đảo.

Magma

Ở sâu trong lòng trái đất, có một vật chất cấu tạo phức tạp, nhiệt độ cao, tồn tại ở ở cả ba thể rắn, lỏng và khí, gọi là magma – đá nóng chảy. Magma là một thành phần hoạt động khá mạnh, do nhiệt độ quá lớn, chỉ có tầng vỏ trái đất dày hàng trăm km mới có thể "gói" dung nham ở nơi của nó, dưới lòng đất. Tuy nhiên, do cấu tạo vỏ trái đất dày mỏng khác nhau, những chỗ mỏng, yếu sẽ là nơi dung nham tìm đường phun trào, hình thành hiện tượng volcano - Núi lửa.

Magma à thành phần chính tạo nên hiện tượng bí ẩn quanh việc núi lửa phun trào

Hình thành magma

Ngay dưới lớp vỏ địa chất là lớp phủ, tầng dày nhất của Trái đất. Lớp phủ rất nóng, nhưng phần lớn vật chất trong lớp này ở thể rắn vì áp suất trong lòng Trái đất lớn đến nỗi vật chất không thể bị nóng chảy. Nhưng ở một vài nơi, áp suất thấp hơn, vật chất tại đây bị nóng chảy, tạo nên magma và đi ra ngoài lớp vỏ địa chất.

Cụ thể, sự hoạt động tương tác vùng ranh giới giữa các mảng kiến tạo là chất xúc tác chính giúp hình thành nên magma. Mảng kiến tạo là một phần của lớp vỏ Trái đất (lớp thạch quyển), được chia thành bảy mảng lớn và rất nhiều mảng nhỏ hơn. Những mảng này di chuyển vô cùng chậm chạp. Khi những mảng kiến tạo đi ra xa hoặc tiến gần vào nhau, áp suất lớn do quá trình này tạo ra sẽ làm tan chảy đất đá, tạo nên magma.

Hình thành núi lửa

Hoạt động núi lửa ở những khu vực giữa các mảng kiến tạo thường xảy ra do vật chất nóng bất thường từ phía dưới lớp phủ phun lên phía trên lớp phủ. Vật chất của lớp phủ tạo nên cấu trúc hình lông chim rộng từ 500 đến 1000 km, hình thành một điểm nóng ngay dưới bề mặt Trái đất. Do nhiệt độ nóng bất thường, chúng sẽ bị nóng chảy, và hình thành nên magma ngay dưới lớp vỏ địa chất.

Thường thì những điểm nóng này sẽ ổn định, tuy nhiên tại khu vực giao nhau của các mảng kiến tạo, magma sẽ tạo nên một chuỗi các núi lửa, chúng sẽ biến mất dần dần khi các mảng kiến tạo di chuyển qua các điểm nóng này. Núi lửa ở Hawaii được tạo nên từ một điểm nóng như vậy từ ít nhất 70 triệu năm trước. Khi đất đá cứng nóng lên và chảy dần thành dạng lỏng, tỉ trọng của nó sẽ giảm đi nhiều so với đất đá cứng xung quanh.

Do đó, magma sẽ phun trào lên với một lực rất mạnh, kéo theo nhiều đất đá quanh đường đi của nó tiếp tục nóng chảy, tham gia thêm vào hỗn hợp magma đó. Khi hiện tượng này xảy ra, dòng magma, lúc này được gọi là dung nham, tạo nên núi lửa. Cấu trúc của núi lửa, và độ mạnh của đợt phun trào, phụ thuộc vào một số yếu tố, chủ yếu là thành phần của magma.

Phun trào magma

Mức độ phun trào phụ thuộc vào thành phần của magma. Có thể tưởng tượng, núi lửa như 1 chai coca, những bọt khí trong chai bình thường bị áp suất và nắp chai đóng kín giữ lại trong nước, cũng chính là trong magma, khi mở nắp, không khí do sự chênh lệch áp suất sẽ tìm cách thoát ra ngoài. Những bong bóng khí này lớn tới mức kéo theo cả magma, hình thành nên hiện tượng núi lửa phun trào.

Bản chất của hiện tượng phun trào phụ thuộc chủ yếu vào thành phần khí và độ nhớt của magma. Độ nhớt là một chỉ số cho biết khả năng kháng lại dòng chảy, nó ngược lại với tính linh động của chất lỏng. Nếu magma có độ nhớt lớn, tức là nó sẽ giữ dòng chảy rất tốt, không khí trong đây sẽ rất khó để thoát ra ngoài, và khi áp suất đủ lớn, nó sẽ tống nhiều magma ra ngoài hơn, tạo thành một vụ phun trào lớn hơn. Nếu magma có độ nhớt nhỏ, các bọt khí sẽ thoát khỏi magma dễ dàng hơn, và vụ phun trào sẽ không quá mãnh liệt.