Volcanic eruption explained - Steven Anderson

المترجم: Aseel Obeidi المدقّق: Nawfal Aljabali

In February of 1942, Mexican farmer Dionisio Pulido

في شهر فبراير من العام 1942، ظنّ المزارع المكسيكي ديونيسيو بوليدو

thought he heard thunder coming from his cornfield.

أنه سمع صوت الرعد قادماً من حقل الذرة الخاص به.

However, the sound wasn’t coming from the sky.

لكن الصوت لم يكن من السماء.

The source was a large, smoking crack emitting gas and ejecting rocks.

لقد كان المصدرُ شقًّا كبيرًا محترقًا، ينفث الغاز ويقذف الصخور.

This fissure would come to be known as the volcano Paricutin,

وقد أصبح هذا الشق معروفاً فيما بعد باسم بركان باريكوتين،

and over the next 9 years, its lava and ash would cover over 200 square km.

وخلال تسع سنوات، غطّت حممه البركانية ورماده أكثر من مئتي كيلو مترٍ مربع.

But where did this new volcano come from,

لكن من أين أتى هذا البركان الجديد،

and what triggered its unpredictable eruption?

وما الذي أدى إلى انفجاره المفاجئ؟

The story of any volcano begins with magma.

تبدأ قصة كل بركان مع الصهارة.

Often, this molten rock forms in areas where ocean water

غالباً ما تتشكّل هذه الصخور المنصهرة في أماكن حيث يمكن لمياه المحيط أن

is able to slip into the Earth’s mantle and lower the layer’s melting point.

تترسب إلى غلاف الأرض وتخفّض من درجة انصهار تلك الطبقة.

The resulting magma typically remains under the Earth’s surface

غالباً ما تبقى الصهارة الناتجة تحت سطح الأرض.

thanks to the delicate balance of three geological factors.

وذلك بفضل التوازن الدقيق لثلاث عوامل جيولوجية.

The first is lithostatic pressure.

الأول هو ضغط الغطاء الترابي.

This is the weight of the Earth’s crust pushing down on the magma below.

وهو وزن قشرة الأرض الذي يدفع الصهارة إلى الأسفل.

Magma pushes back with the second factor, magmastatic pressure.

تدفع الصهارة بدورها من خلال العامل الثاني، ضغط الصهارة.

The battle between these forces strains the third factor:

ويخلق الصراع بين هاتين القوتين العامل الثالث:

the rock strength of the Earth’s crust.

المتانة الصخرية للقشرة الأرضية.

Usually, the rock is strong enough and heavy enough

عادةً، تكون الصخور قويةً وثقيلةً بالمقدار المطلوب

to keep the magma in place.

لتحافظ على الصهارة في مكانها.

But when this equilibrium is thrown off, the consequences can be explosive.

لكن عندما يختل هذا التوازن، قد تكون العواقب وخيمة.

One of the most common causes of an eruption

أحد أكثر أسباب ثوران البراكين شيوعاً

is an increase in magmastatic pressure.

هو الزيادة في ضغط الصهارة.

Magma contains various elements and compounds,

تحتوي الصهارة على عناصر ومكونات متعددة،

many of which are dissolved in the molten rock.

يذوب معظمها مع الصخور المنصهرة.

At high enough concentrations, compounds like water or sulfur no longer dissolve,

بتركيزات عالية بما فيه الكفاية، تتوقف بعض العناصر كالماء و الكبريت عن الانصهار،

and instead form high-pressure gas bubbles.

وعوضاً عن ذلك، تشكّل فقاعات غاز عالي الضغط.

When these bubbles reach the surface,

عندما تصل هذه الفقاعات إلى السطح،

they can burst with the force of a gunshot.

تتفجّر بقوةٍ أشبه بالطلق الناري.

And when millions of bubbles explode simultaneously,

وعندما تتفجّر الملايين من الفقاعات معاً في الوقت نفسه،

the energy can send plumes of ash into the stratosphere.

يمكن للطاقة أن ترسل سُحباً من الرماد البركاني إلى طبقة الاستراتوسفير.

But before they pop, they act like bubbles of C02 in a shaken soda.

لكن قبل أن تفرقع، تكون أشبه بفقاعات ثاني أكسيد الكربون في زجاجة صودا عند رجها.

Their presence lowers the magma’s density,

وجودها يخفّض من كثافة الصهارة،

and increases the buoyant force pushing upward through the crust.

ويزيد من قوة الطفو التي تدفع إلى الأعلى باتجاه القشرة.

Many geologists believe this process was behind the Paricutin eruption

يعتقد الكثير من علماء الجيولوجيا أن هذه العملية هي السبب وراء ثوران الباريكوتين

in Mexico.

في المكسيك.

There are two known natural causes for these buoyant bubbles.

هناك سببان طبيعيان متعارفٌ عليهما لهذه الفقاعات الطافية.

Sometimes, new magma from deeper underground

في بعض الأحيان، الصهارة الحديثة القادمة من الطبقات الأكثر عمقاً

brings additional gassy compounds into the mix.

تضيف مكوناتٍ غازيةٍ أخرى إلى المزيج.

But bubbles can also form when magma begins to cool.

لكن يمكن للفقاعات أن تتشكّل أيضاً عندما تصبح الصهارة باردة.

In its molten state, magma is a mixture of dissolved gases and melted minerals.

في حالتها المنصهرة، الصهارة هي مزيجٌ من الغازات المصهورة والمعادن المذابة.

As the molten rock hardens, some of those minerals solidify into crystals.

عندما تتحجّر الصخور المنصهرة، تتحول بعض هذه المعادن إلى أحجار كريستال.

This process doesn’t incorporate many of the dissolved gasses,

لا تضم هذه العملية الكثير من الغازات المنصهرة،

resulting in a higher concentration of the compounds

ما يُفضي إلى تركيزٍ أقوى من المكونات

that form explosive bubbles.

التي تشكّل الفقاعات المتفجرة.

Not all eruptions are due to rising magmastatic pressure—

ليس كل ثوران هو بسبب ضغط الصهارة المرتفع،

sometimes the weight of the rock above can become dangerously low.

في بعض الأحيان يمكن أن يصبح وزن الصخور أعلاه منخفضًا بشكل خطير.

Landslides can remove massive quantities of rock from atop a magma chamber,

يمكن للانهيارات الأرضية أن تزيل كميات هائلة من الصخر عن سطح الحجرة الصهارية،

dropping the lithostatic pressure and instantly triggering an eruption.

مخفّضةً ضغط الغطاء الترابي ومحدثةً ثورانًا فوريًا.

This process is known as “unloading”

تُعرف هذه العملية ﺒ "التفريغ"

and it’s been responsible for numerous eruptions,

وهي السبب الكامن وراء العديد من حالات ثوران البراكين،

including the sudden explosion of Mount St. Helens in 1980.

بما فيها الثوران المفاجئ لبركان سانت هيلين في عام 1980.

But unloading can also happen over longer periods of time

لكن يمكن للتفريغ أن يحدث على فتراتٍ زمنيةٍ أطول

due to erosion or melting glaciers.

بسبب الكتل الجليدية المنجرفة أو الذائبة.

In fact, many geologists are worried that glacial melt

في الحقيقة، العديد من الجيولوجيين قلقون من أن ذوبان الكتل الجليدية

caused by climate change could increase volcanic activity.

العائد إلى التغير المناخي يمكن أن يزيد من النشاط البركاني.

Finally, eruptions can occur when the rock layer is no longer strong enough

أخيراً، يمكن لثوران البراكين أن يحدث عندما لا تكون الطبقة الصخرية قوية بما يكفي

to hold back the magma below.

لتبقي على الصهارة محتجزةً في الأسفل.

Acidic gases and heat escaping from magma

الغازات الأسيدية والحرارة المنبعثة من الصهارة

can corrode rock through a process called hydrothermal alteration,

يمكنها أن تؤدي إلى تآكل الصخر عبر عمليةٍ تسمى التحول الحراري المائي،

gradually turning hard stone into soft clay.

محوّلةً الأحجار الصلبة إلى طينٍ ليّن بشكلٍ تدريجي.

The rock layer could also be weakened by tectonic activity.

يمكن للطبقة الصخرية أن تضعف أيضاً بفعل النشاط التكتوني.

Earthquakes can create fissures allowing magma to escape to the surface,

يمكن للزلازل أن تخلق شقوقاً تسمح للصهارة أن تنفذ إلى السطح،

and the Earth’s crust can be stretched thin

ويمكن لقشرة الأرض أن تضعف

as continental plates shift away from each other.

عندما تتباعد الصفائح القارية عن بعضها.

Unfortunately, knowing what causes eruptions

للأسف، معرفة أسباب ثوران البراكين

doesn’t make them easy to predict.

لا يجعلها سهلة التنبؤ.

While scientists can roughly determine the strength and weight

في حين يمكن للعلماء أن يحددوا بشكل تقريبي وزن وقوة

of the Earth’s crust,

القشرة الأرضية،

the depth and heat of magma chambers makes measuring changes

فإن عمق وحرارة الحجرات الصهارية يجعل من قياس التغيرات

in magmastatic pressure very difficult.

في ضغط الصهارة أمراً في غاية الصعوبة.

But volcanologists are constantly exploring new technology

لكن علماء البراكين يعملون باستمرار لاكتشاف تكنولوجيا جديدة

to conquer this rocky terrain.

تقهر هذه المشكلة الصعبة.

Advances in thermal imaging have allowed scientists

التقدم في مجال التصوير الحراري سمح للعلماء

to detect subterranean hotspots.

أن يحددوا مواقع نقاط ساخنة جوفية.

Spectrometers can analyze gases escaping magma.

يمكن لأجهزة قياس الطيف تحليل الغازات المنبعثة من الصهارة.

And lasers can precisely track the impact of rising magma on a volcano’s shape.

كما يمكن لأشعة الليزر تعقب أثر الصهارة المندفعة على شكل البركان بشكلٍ دقيق.

Hopefully, these tools will help us better understand these volatile vents

على أمل أن تساعدنا هذه الأدوات أن نفهم تلك الفتحات المتقلبة

and their explosive eruptions.

وثورانها المتفجّر بشكلٍ أفضل.