Volcanic eruption explained - Steven Anderson

Translator: Worawut Weerawan Reviewer: Supanat Termchaianan

In February of 1942, Mexican farmer Dionisio Pulido

ในเดือนกุมภาพันธ์ ค.ศ. 1942 เกษตรกรชาวเม็กซิโก ดิโอนิซีโอ พูลิโด

thought he heard thunder coming from his cornfield.

คิดว่าตนได้ยินเสียงฟ้าผ่า มาจากไร่ข้าวโพดของเขา

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

ทว่าเสียงนั้นไม่ได้มาจากฟ้า

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

มันมาจากรอยแยกขนาดใหญ่ที่ปล่อยควัน แก๊ส และหินออกมา

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

รอยแยกนี้จึงกลายเป็นที่รู้จัก ในชื่อ ภูเขาไฟพาริคูติน

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

และอีก 9 ปีต่อมา ลาวาและขี้เถ้าของภูเขาไฟ ได้ปกคลุมพื้นที่มากกว่า 200 ตารางกิโลเมตร

But where did this new volcano come from,

แล้วภูเขาไฟลูกใหม่นี้โผล่มาจากไหน

and what triggered its unpredictable eruption?

และอะไรไปกระตุ้น ให้เกิดการปะทุที่คาดไม่ถึงนี้

The story of any volcano begins with magma.

เรื่องราวของภูเขาไฟเริ่มจากหินหนืด (แมกมา)

Often, this molten rock forms in areas where ocean water

หินหนืดพวกนี้มักก่อตัวในบริเวณที่ น้ำในมหาสมุทรสามารถผ่านเข้าไปใน

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

ชั้นเนื้อโลก ซึ่งจะทำให้ อุณหภูมิของชั้นนั้นเย็นลง

The resulting magma typically remains under the Earth’s surface

โดยปกติแล้วหินหนืดจากกระบวนการนี้ จะอยู่ใต้พื้นผิวโลก

thanks to the delicate balance of three geological factors.

เนื่องจากความสมดุลของ ปัจจัยทางธรณีวิทยา 3 ข้อด้วยกัน

The first is lithostatic pressure.

ข้อแรกคือ แรงดันชั้นหินปิดทับ

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

นี่คือน้ำหนักของเปลือกโลก ที่ดันหินหนืดไว้ด้านล่าง

Magma pushes back with the second factor, magmastatic pressure.

ทำให้หินหนืดดันกลับด้วยปัจจัยข้อที่สอง คือ แรงดันหินหนืด

The battle between these forces strains the third factor:

การปะทะกันของสองแรง ทำให้เกิดปัจจัยข้อที่สาม

the rock strength of the Earth’s crust.

นั่นคือ ความแข็งแกร่งของเปลือกโลก

Usually, the rock is strong enough and heavy enough

ปกติแล้ว หินจะแข็งแรงและหนักพอ

to keep the magma in place.

ที่จะกันไม่ให้หินหนืดออกมาได้

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

แต่เมื่อปัจจัยทั้งสามนี้เสียสมดุล ผลลัพธ์ที่เกิดขึ้นนั้นรุนแรงเหมือนระเบิด

One of the most common causes of an eruption

สาเหตุหนึ่งที่ทำให้ภูเขาไฟปะทุ

is an increase in magmastatic pressure.

คือการที่แรงดันหินหนืดเพิ่มขึ้น

Magma contains various elements and compounds,

หินหนืดประกอบด้วยธาตุและส่วนประกอบมากมาย

many of which are dissolved in the molten rock.

ซึ่งส่วนใหญ่จะละลายอยู่ในหินหนืดเอง

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

หากมีปริมาณที่เข้มข้นพอ ส่วนประกอบเช่น น้ำหรือกำมะถันจะไม่ละลายอีก

and instead form high-pressure gas bubbles.

แต่จะรวมตัวเป็นฟองแก๊สแรงดันสูงแทน

When these bubbles reach the surface,

เมื่อฟองแก๊สลอยตัวถึงพื้นผิวหินหนืด

they can burst with the force of a gunshot.

ฟองสามารถระเบิดออกด้วยความแรง เทียบเท่าการยิงปืน

And when millions of bubbles explode simultaneously,

และเมื่อฟองนับล้านระเบิดอย่างต่อเนื่อง

the energy can send plumes of ash into the stratosphere.

ก็จะมีพลังงานมากพอจะส่งขี้เถ้า ขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์

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

แต่ก่อนฟองจะแตก มันจะมีลักษณะคล้ายกับ ฟองคาร์บอนไดออกไซด์เมื่อเขย่าโซดา

Their presence lowers the magma’s density,

ฟองแก๊สเหล่านี้ช่วยทำให้ ความหนาแน่นของหินหนืดลดลง

and increases the buoyant force pushing upward through the crust.

และเพิ่มแรงพยุง ซึ่งจะไปดันหินหนืด ให้ทะลุผ่านเปลือกโลกขึ้นไป

Many geologists believe this process was behind the Paricutin eruption

นักธรณีวิทยาเชื่อว่า นี่คือกระบวนการ ที่ทำให้ภูเขาไฟพาริคูตินปะทุขึ้น

in Mexico.

ในประเทศเม็กซิโก

There are two known natural causes for these buoyant bubbles.

มีอยู่ 2 สาเหตุโดยธรรมชาติที่ทำให้เกิดฟอง

Sometimes, new magma from deeper underground

บางครั้งหินหนืดใหม่ที่อยู่ลึกลงไปกว่านั้น

brings additional gassy compounds into the mix.

ก็พาแก๊สต่างๆ มาผสมโรงด้วย

But bubbles can also form when magma begins to cool.

แต่แก๊สก็สามารถรวมตัวกันได้ เมื่อหินหนืดเริ่มเย็นตัวลง

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

ในสถานะหลอมเหลวนั้น หินหนืดเป็นส่วนผสม ของแก๊สกับแร่ธาตุที่หลอมละลายแล้ว

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

ขณะที่หินหนืดแข็งตัว แร่ธาตุในนั้น จะเริ่มรวมกันแน่นและตกผลึก

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

กระบวนการนี้ไม่ได้ใช้แก๊ส ที่ละลายอยู่มากนัก

resulting in a higher concentration of the compounds

เป็นผลให้สารประกอบมีความเข้มข้นสูงขึ้น

that form explosive bubbles.

และรวมตัวเป็นฟองระเบิด

Not all eruptions are due to rising magmastatic pressure—

ไม่ใช่ทุกครั้งที่การปะทุจะเกิดขึ้น จากแรงดันหินหนืด

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

บางครั้งน้ำหนักของหินเอง ที่น้อยจนอาจเกิดอันตรายได้

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

แผ่นดินถล่มสามารถนำหินปริมาณมหาศาล ออกไปจากบริเวณกักเก็บหินหนืดได้

dropping the lithostatic pressure and instantly triggering an eruption.

จนทำให้แรงดันชั้นหินปิดทับลดฮวบ และเกิดการปะทุโดยทันที

This process is known as “unloading”

กระบวนการนี้เรียกว่า "การปลดปล่อย"

and it’s been responsible for numerous eruptions,

และเป็นเหตุให้เกิดการปะทุนับครั้งไม่ถ้วน

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

รวมถึงการระเบิดอย่างกระทันหัน ของภูเขาไฟเซนต์เฮเลนส์ในปี ค.ศ. 1980 ด้วย

But unloading can also happen over longer periods of time

แต่การปลดปล่อยเช่นนี้ สามารถเกิดขึ้นโดยใช้เวลานานได้

due to erosion or melting glaciers.

เนื่องมาจากการผุกร่อนของหิน และธารน้ำแข็งละลาย

In fact, many geologists are worried that glacial melt

อันที่จริง นักธรณีวิทยาหลายคนกังวลว่า การที่ธารน้ำแข็งละลาย

caused by climate change could increase volcanic activity.

เนื่องจากอากาศเปลี่ยนแปลง จะเพิ่มการระเบิดของภูเขาไฟมากขึ้น

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

สุดท้าย การปะทุสามารถเกิดขึ้นได้ เมื่อชั้นหินไม่แข็งแรงมากพอ

to hold back the magma below.

ที่จะกดหินหนืดให้อยู่ใต้ผิวโลกไว้ได้

Acidic gases and heat escaping from magma

แก๊สที่เป็นกรดและความร้อนจากหินหนืด

can corrode rock through a process called hydrothermal alteration,

สามารถกัดกร่อนหินด้วยกระบวนการที่ชื่อว่า การเปลี่ยนแปลงความร้อน

gradually turning hard stone into soft clay.

ซึ่งจะค่อย ๆ เปลี่ยนหินแข็ง ๆ ให้กลายเป็นดินเหนียวนุ่ม ๆ

The rock layer could also be weakened by tectonic activity.

ชั้นหินอาจอ่อนแรงลงได้ จากการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลก

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

แผ่นดินไหวสามารถสร้างรอยแยก ที่ทำให้หินหนืดออกมาสู่พื้นดินได้

and the Earth’s crust can be stretched thin

และเปลือกโลกจะถูกยืดออกจนบาง

as continental plates shift away from each other.

ในขณะที่แผ่นทวีปก็เคลื่อนตัวออกจากกัน

Unfortunately, knowing what causes eruptions

อย่างไรก็ตาม แม้เราจะรู้ว่า อะไรทำให้เกิดการปะทุ

doesn’t make them easy to predict.

มันก็ไม่ได้ทำให้คาดการณ์ง่ายขึ้นเลย

While scientists can roughly determine the strength and weight

ขณะที่นักวิทยาศาสตร์สามารถวัด ความแข็งแรงและน้ำหนัก

of the Earth’s crust,

ของเปลือกโลกได้คร่าว ๆ

the depth and heat of magma chambers makes measuring changes

ความลึกและความร้อนของบริเวณหินหนืด ทำให้การวัดความเปลี่ยนแปลงแรงดันหินหนืด

in magmastatic pressure very difficult.

เป็นเรื่องที่ยากมาก

But volcanologists are constantly exploring new technology

แต่นักธรณีวิทยาที่เชี่ยวชาญด้านภูเขาไฟ กำลังสำรวจหาเทคโนโลยีใหม่ ๆ

to conquer this rocky terrain.

เพื่อพิชิตภูเขาไฟให้อยู่หมัด

Advances in thermal imaging have allowed scientists

ความก้าวหน้าในการจับภาพความร้อน ช่วยทำให้นักวิทยาศาสตร์

to detect subterranean hotspots.

ตรวจจับจุดร้อนใต้ดินได้

Spectrometers can analyze gases escaping magma.

สเปกโทรมิเตอร์สามารถวิเคราะห์ หาแก๊สที่ออกจากหินหนืดได้

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

อีกทั้งเลเซอร์ยังสามารถใช้ตรวจจับหินหนืด ที่ดันตัวสูงขึ้นได้จากรูปร่างของภูเขาไฟ

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

หวังว่าเครื่องมือเหล่านี้จะช่วยให้พวกเรา เข้าใจภูเขาไฟพวกนี้มากขึ้น

and their explosive eruptions.

รวมถึงการปะทุอย่างดุเดือดของมันด้วย