Volcanic eruption explained - Steven Anderson

Translator: Hamid Farzin Reviewer: sadegh zabihi

In February of 1942, Mexican farmer Dionisio Pulido

در فوریه سال ۱۹۴۲، کشاورز مکزیکی دیونزیو پالیدو

thought he heard thunder coming from his cornfield.

فکر می‌کرد که صدای رعد و برق از مزرعه ذرتش می‌آید.

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

با این حال، صدا از آسمان نمی‌آمد.

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

منبع یک شکاف بزرگی بود که دود و سنگ از آن خارج می‌شد.

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

این شکاف با نام آتشفشان پارکوتین شناخته می‌شود،

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

و طی ۹ سال آینده، گدازه و خاکستر بیشتر از ۲۰۰ مترمربع را در برخواهد گرفت.

But where did this new volcano come from,

اما این آتشفشان جدید از کجا آمده‌ است،

and what triggered its unpredictable eruption?

و چه چیزی باعث فوران غیرقابل پیش‌بینی آن شده است؟

The story of any volcano begins with magma.

داستان هر آتشفشانی با ماگما شروع می‌شود.

Often, this molten rock forms in areas where ocean water

اغلب، این سنگ‌های مذاب در نواحی که آب اقیانوس وجود دارد شکل می‌گیرند

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

که قادر است در پوشش زمین فرو رود و نقطه لایه ذوب را پایین بیاورد.

The resulting magma typically remains under the Earth’s surface

معمولا در نهایت این ماگماها در زیر سطح زمین باقی می‌مانند

thanks to the delicate balance of three geological factors.

با توجه به تعادل حساس سه فاکتور زمین شناسی.

The first is lithostatic pressure.

فشار لیتوستاتیک نخستین فاکتور است.

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

این وزن پوسته زمین است که به ماگمای زیرین فشار می‌آورد.

Magma pushes back with the second factor, magmastatic pressure.

ماگما با فاکتور دوم به عقب رانده می‌شود، فشار ماگمایی.

The battle between these forces strains the third factor:

نبرد بین این نیروها فاکتور سوم را تحت فشار قرار می‌دهد:

the rock strength of the Earth’s crust.

استحکام سنگ پوسته زمین.

Usually, the rock is strong enough and heavy enough

معمولا، این سنگ‌ها به اندازه کافی مستحکم و سخت هستند

to keep the magma in place.

تا ماگما را در جای خود نگه دارند.

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

اما وقتی این تعادل از بین برود، عواقب آن می تواند انفجار باشد.

One of the most common causes of an eruption

یکی از شایع‌ترین دلایل یک آتشفشان

is an increase in magmastatic pressure.

افزایش فشار ماگماستیک است.

Magma contains various elements and compounds,

ماگما شامل عناصر و ترکیبات مختلفی هستند،

many of which are dissolved in the molten rock.

که بسیاری از آنها در سنگ مذاب حل می‌شوند.

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

در غلظت‌های بالا، ترکیباتی مانند آب یا گوگرد دیگر حل نمی‌شوند،

and instead form high-pressure gas bubbles.

در عوض حباب‌های گاز فشار بالا تشکیل می‌شوند.

When these bubbles reach the surface,

زمانی ‌که این حباب‌ها به سطح زمین می‌رسند،

they can burst with the force of a gunshot.

آنها می‌توانند با قدرت بصورت پشت هم منفجر شوند.

And when millions of bubbles explode simultaneously,

و زمانی که میلیون‌ها حباب بصورت همزمان منفجر شوند،

the energy can send plumes of ash into the stratosphere.

این انرژی می‌تواند مقداری از خاکستر را به استراتوسفر بفرستد.

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

قبل از انفجار، آنها مانند حباب‌های CO2 در نوشابه تکان داده شده عمل می‌کنند،

Their presence lowers the magma’s density,

وجود آنها تراکم ماگما را کاهش می‌دهد،

and increases the buoyant force pushing upward through the crust.

و فشار نیروی شناور رو به بالای حاصل از انفجار را افزایش می‌دهد.

Many geologists believe this process was behind the Paricutin eruption

بسیاری از زمین‌شناسان بر این باورند که این فرآیند پشت آتشفشان پاریکوتین بوده است

in Mexico.

در مکزیک.

There are two known natural causes for these buoyant bubbles.

دو علت شناخته شده‌ی طبیعی برای این حباب‌های شناور وجود دارد.

Sometimes, new magma from deeper underground

گاهی اوقات، ماگماهای جدید از اعماق پایین‌تر زمین

brings additional gassy compounds into the mix.

ترکیبات گازی اضافی را درون خود مخلوط می کند.

But bubbles can also form when magma begins to cool.

اما حباب‌ها می‌توانند زمانی ‌که ماگما سرد می‌شوند نیز شکل بگیرد.

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

در شرایط ذوب، ماگما مخلوطی از گازهای حل شده و مواد معدنی مذاب است.

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

با سخت شدن این سنگ مذاب، مقداری از این مواد معدنی بصورت کریستال متلبور می‌شوند.

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

این فرآیند شامل بسیاری از گازهای حل شده نمی‌شود،

resulting in a higher concentration of the compounds

در نتیجه ترکیباتی با غلظت بیشتری حاصل می‌شود

that form explosive bubbles.

که حباب‌های انفجاری را شکل می‌دهند.

Not all eruptions are due to rising magmastatic pressure—

همه فوران‌ها ناشی از افزایش فشار ماگما نیستند-

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

گاهی اوقات وزن بالای سنگ می‌تواند به طرز خطرناکی کم شود.

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

لغزش زمین می‌تواند مقادیر زیادی از سنگ‌های بالای محفظه‌ی ماگما را از بین ببرد،

dropping the lithostatic pressure and instantly triggering an eruption.

فشار لیتواستاتیک را رها کرده و فوراً باعث فوران می شود.

This process is known as “unloading”

این فرآیند به عنوان "تخلیه" شناخته می‌شود

and it’s been responsible for numerous eruptions,

و دلیل فوران های متعدد،

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

از جمله انفجار ناگهانی کوه سنت هلنز در سال ۱۹۸۰.

But unloading can also happen over longer periods of time

اما تخلیه می‌تواند همچنین در دوره‌های طولانی‌تراتفاق بیفتد

due to erosion or melting glaciers.

که ناشی از فوران یا ذوب شدن یخچال‌های طبیعی باشد.

In fact, many geologists are worried that glacial melt

در حقیقت، بسیاری از زمین‌شناسان از ذوب شدن یخچال‌ها نگرانند

caused by climate change could increase volcanic activity.

که باعث تغییرات آب و هوایی که می‌تواند فعالیت‌های آتشفشانی را افزایش دهد.

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

نهایتا، فوران‌ها زمانی که لایه سنگ به قدر کافی استقامت نداشته باشد می‌تواند رخ دهد

to hold back the magma below.

برای نگه داشتن ماگما در اعماق.

Acidic gases and heat escaping from magma

گازهای اسیدی و گرمایی که از ماگما خارج می‌شود

can corrode rock through a process called hydrothermal alteration,

می‌تواند سنگ را از طریق فرآیندی با نام تغییر گرمابی بسوزاند،

gradually turning hard stone into soft clay.

که به تدریج سنگ سخت را به خاک رس تبدیل می‌کند.

The rock layer could also be weakened by tectonic activity.

لایه سنگ می‌تواند با فعالیت‌های تکتونیکی ضعیف شود.

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

زمین لرزه می‌تواند شکاف‌هایی ایجاد نماید تا ماگما بتواند از آن طریق به سطح بیاید،

and the Earth’s crust can be stretched thin

و وقتی صفحات قاره‌ای از یکدیگر دور شوند

as continental plates shift away from each other.

پوسته زمین می‌تواند باریک شود.

Unfortunately, knowing what causes eruptions

متاسفانه، دانستن اینکه چه عواملی باعث فوران می‌شود

doesn’t make them easy to predict.

پیش بینی آن را آسان نمی‌کند.

While scientists can roughly determine the strength and weight

در حالی که دانشمندان تقریباً می‌توانند

of the Earth’s crust,

قدرت و وزن پوسته زمین را تعیین کنند.

the depth and heat of magma chambers makes measuring changes

عمق و گرمای محفظه‌های ماگما باعث تغییر اندازه‌گیری می‌شود

in magmastatic pressure very difficult.

در فشار ماگمایی بسیار دشوار است.

But volcanologists are constantly exploring new technology

اما دانشندان متخصص آتشفشان دائما در حال کشف فناوری جدید هستند

to conquer this rocky terrain.

برای کشف این زمین سنگی.

Advances in thermal imaging have allowed scientists

پیشرفت در تصویربرداری حرراتی به دانشمندان اجازه داده است

to detect subterranean hotspots.

نقاط مهم زیر زمین را کشف نمایند.

Spectrometers can analyze gases escaping magma.

طیف‌سنج‌ها می‌توانند گازهای خارج شده از ماگما را تحلیل کند.

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

و لیزرها می توانند تأثیرافزایش ماگما بر شکل آتشفشان را دنبال کنند.

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

امیدواریم، این ابزارها به ما برای درک بهتر این دریچه‌های خروج

and their explosive eruptions.

و فوران‌های انفجاری آنها کمک کند.