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噴火する火山は美しい光景です。この劇的な地質学的イベントは、地球の表面下で起こっている化学反応の壮大なサンプルです。反応は非常に爆発的で、大学院の科学生は火山のような爆発を生成する他の化学反応に魅了されます。火山が爆発したときに地表の下で何が起こるかについての詳細をご覧ください。
火山の説明
火山は、地球の溶岩コアの深部に達する亀裂またはチャネルを持つ地層です。火山の割れ目はマグマ、または燃える液体の火のように流れるほどに熱く溶けた岩で満たされています。火山内部で熱と圧力が大幅に増加すると、マグマはそれを保持している岩石を溶かし、これらの亀裂や火山を通って押し出します。それは火山の上から噴火し、溶岩のように流れ落ちて横に流れます。
マグマ
マグマは溶存ガスでいっぱいです。火山が噴火すると、これらのガスが地球の大気中に放出されます。核の近くの表面のはるか下で、ガスは溶解します。岩が溶けるとマグマが上昇し、マグマを無傷に保つための圧力が弱まります。
圧力
表面近くでは、圧力はコア近くよりも低くなります。圧力レベルが低下すると、マグマ内部に小さな気泡が形成されます。これらの気泡は空間を占め、マグマ内でボリュームを作ります。泡が上がると、それを含む岩が垂れ始めます。これは、気泡が多いとマグマの密度が周囲の岩石よりも低くなるためです。圧力が低く気泡が多いためにマグマの密度が低くなると、マグマは地表に向かって上昇する可能性があります。
ガスの噴出と放出
火山噴火は、体積、圧力、ガスを含む化学反応があるときに発生します。火山ガスが地表に近づくと、体積が劇的に増加します。水蒸気は、マグマ中の火山ガスの最大量を占めています。他のガスには、二酸化炭素、二酸化硫黄、硫化水素、水素、一酸化炭素、塩化水素、ヘリウムが含まれます。これらのガスの体積が増加すると、それらは火山岩に閉じ込められなくなり、支配的な風がそれらを取り去る大気中に爆発することができなくなります。二酸化硫黄、二酸化炭素、フッ化水素酸は放出されると危険な場合があります。たとえば、二酸化硫黄は酸性雨を引き起こし、火山周辺を汚染する可能性があります。二酸化炭素は地面に沈み、定着します。そこで二酸化炭素は土壌中の水源を汚染し、それらを消費する人々や動物に害を及ぼす可能性があります。
