Nước có thể dập lửa, vậy tại sao núi lửa ngầm vẫn phun trào dưới đại dương?

Nguyên tắc hoạt động của núi lửa

Sự hình thành núi lửa liên quan trực tiếp đến cấu trúc của Trái đất. Theo những nghiên cứu hiện tại, Trái đất được chia thành nhiều lớp giống như củ hành, với trung tâm là lõi. Nhiệt độ của lõi lên tới hơn 5000 độ C – đủ để làm tan chảy bất cứ vật chất nào, nhưng áp suất tại đó quá lớn khiến những chất nóng chảy bị nén thành rắn.

Bên ngoài lõi là lớp Manti, và lớp vỏ nằm trên cùng. Trong khi nhiệt độ của lớp vỏ tương đối thấp, lớp lõi lại rất nóng, tạo điều kiện cho sự đối lưu nhiệt ở Manti. Vì thế, lớp Manti tồn tại ở dạng chất lỏng nhớt. Khi các mảng kiến tạo va chạm hoặc tách rời, các vết nứt sẽ hình thành trên bề mặt Trái đất, cho phép lớp Manti được đẩy lên và gây ra phun trào núi lửa.

Ảnh minh họa

Tại thời điểm phun trào, vật chất nóng chảy trên 1000 độ C sẽ phun lên bề mặt. Dù nước biển có thể hạ nhiệt magma, nó không thể ngăn chặn phun trào, bởi quá trình này xuất phát từ áp suất cực lớn bên trong, điều mà nước biển không thể làm giảm. Nước chỉ có thể cắt đứt nhiên liệu và làm giảm nhiệt độ khi đám cháy xảy ra, nhưng núi lửa và đám cháy có cơ chế khác nhau, vì vậy nước biển không thể dập tắt núi lửa ngầm.

Khi núi lửa phun trào dưới nước, magma phun ra và tích tụ, tạo thành các hình nón núi lửa dưới đáy biển. Vào những năm 1960, người dân gần Iceland ở Bắc Đại Tây Dương đã chứng kiến một vụ phun trào núi lửa ngầm, với sức mạnh đẩy nước biển lên hàng trăm mét và tro núi lửa văng lên không trung đến vài km.

Sau vụ phun trào, một hòn đảo mới rộng khoảng 40m và dài 550m đã hình thành. Nhiều vụ phun trào liên tiếp đã hình thành nên đảo Surtsey – hòn đảo trẻ nhất thế giới hiện nay. Chỉ có các nhà khoa học mặc quần áo vô trùng mới được phép đến nghiên cứu và quan sát sự sống trên đảo.

Tác động của núi lửa

Đối với phần đông, núi lửa được xem như thảm họa. Tuy nhiên, chúng cũng mang theo những kim loại quý như kim cương lên bề mặt Trái đất. Kim cương có thành phần chính là carbon, và dù carbon không hiếm, điều kiện hình thành kim cương là rất đặc thù, đòi hỏi nhiệt độ và áp suất cao. Lớp Manti của Trái đất cung cấp môi trường lý tưởng cho quá trình này, do đó hầu hết kim cương đều được hình thành tại đây.

Với mỗi đợt phun trào, kim cương từ lớp Manti được đẩy lên bề mặt Trái đất, giải thích tại sao các mỏ kim cương ngày nay tập trung ở những vùng từng có núi lửa.

Ngoài ra, núi lửa cũng tác động mạnh mẽ đến khí hậu Trái đất. Một vụ phun trào lớn sẽ giải phóng một lượng lớn tro bụi vào khí quyển, và mức độ phun trào càng lớn, lượng tro càng nhiều. Tro núi lửa phản chiếu ánh sáng mặt trời, ngăn chặn chúng chiếu xuống Trái đất, gây giảm nhiệt độ toàn cầu. Vụ phun trào của núi Tambora năm 1815 đã gây biến đổi khí hậu, khiến năm 1816 trở thành "Năm Không Có Mùa Hè," phá hủy mùa màng trên toàn thế giới.

Tuy nhiên, khi carbon dioxide trong tro núi lửa chiếm ưu thế, nó lại khiến nhiệt độ Trái đất tăng trở lại.

Trong những trường hợp cực đoan, một vụ phun trào núi lửa quy mô lớn có thể gây tác động tiêu cực kéo dài hàng chục năm, thậm chí có thể dẫn đến những sự kiện tuyệt chủng hàng loạt trên hành tinh.