نيروي زمين در هستة آن

اگر توسط يك بيل تخيلي شروع به حفر يك گودال در سطح زمين كنيد. بعد از حفر چند متر متوجه خواهيد شد كه اين كار چقدر مشكل است.ولي به كار خود ادامه دهيد. بعد از آن كه عمق گودال شما به صد متر رسيد، لحظه‌اي توقف كنيد و به زمين توجه كنيد. احتمالاً هنوز احساس مي‌كنيد كه سرد است، البته آنقدر سرد نيست كه شما احساس سرما كنيد. دوباره توسط بيل فرضي عمق گودال را افزايش دهيد و آن را به هزار متر (يك كيلومتر) برسانيد، در اينجا بايد گرم شدن زمين را احساس كنيد. اگر گودال را باز هم عميق‌تر كنيد متوجه خواهيد شد كه زمين بطور پيوسته همراه با عمل حفر گرمتر مي‌شود.

دانشمندان مي‌دانند كه لاية بيرون زمين از سنگهاي جامد تشكيل شده و هرچه به سمت داخل آن برويم گرمتر مي‌شود. يك سري شواهد حقيقي تا عمق حدود هشت كيلومتري (پنج مايل) وجود دارند. گودالهايي كه در معادن حف مي‌شوند مي‌توانند بعنوان يك پنجره باشند كه دانشمندان از آن به داخل زمين نگاه كنند. ولي هيچ يك از اين گودالها بيشتر از يك كيلومتر عمق ندارد.

بر اساس تحقيقات چندين ساله دانشمندان برآورد كرده‌اند كه عمق، پوستة زمين در ضخيم‌ترين قسمت آن حدود هشتاد كيلومتر (پنجاه مايل) است. برخي از قسمت‌هاي پوسته همانند كف اقيانوسها ممكن است كمتر از ده كيلومتر (شش مايل) ضخامت داشته باشند.

در زير پوسته يك لايه از سنگ به نام گوشته وجود دارد. در قسمت عميق‌تر از گوشته هسته قرار دارد كه به عقيدة‌زمين‌شناسان از آهن و نيكل جامد ساخته شده است.

تصور كنيد كه يك مجموعه توسط يك جرم بتون ضخيم دربرگرفته شده باشد. در اين صورت شما احساس گرماي شديدي در اين مجموعه خواهيد كرد. كه دليل آن بخاطر فشار زياد به روي اين قسمت است. اگر كمي دقت كنيد متوجه مي‌شويد كه گوشته توسط يك مجموعة‌سنگين با ضخامت حدوداً هفتاد كيلومتر پوشيده شده است. به عقيدة‌دانشمندان گوشته بخاطر فشار و گرماي خيلي زياد موجود، چندان سخت نيست. قسمت اعظم گوشته (بيش از %99 )جامد است، اما گرماي زياد و نيروهاي كششي و فشاري باعث شده‌اند كه بعضي از قسمتهاي گوشته ذوب شوند. كه اين سنگهاي ذوب شده را ماگما مي‌نامند.

 اگر شما در زير يك لايه گلي قرار گرفته باشيد، سعي خواهيد كرد كه از‌ آن بيرون بياييد احتمالاً انگشت‌هايتان را تكان داده و پاهاي خود را تا آنجا كه امكان دارد دراز مي‌كنيد تا سوراخ‌هاي كوچكي در آن ايجاد كنيد. پوستة زمين داراي يك سري نقاط ضعيف و ترك‌ها است و هنگامي كه ماگما به سمت بالا مي‌آيد به سمت اين نقاط ضعيف راهي مي‌شود. ماگما از اين نقاط عبور كرده و آتشفشان را بوجود مي‌آورد. ماگمايي كه به سطح زمين راه يابد را لاوا گويند كه از نظر تركيب شيميايي شبيه به ماگما بوده و همانند آن از مذاب تشكيل شده است. زمين‌شناساسن براي اينكه بدانند منشاء اين مذاب‌ها از كجا بوده از نامهاي گوناگون استفاده مي‌كنند.

قطعات بزرگ پوسته كه صفحه ناميده مي‌شوند. مثل قايق‌هاي بزرگي هستند كه به روي مواد مذاب گوشته شناورند. هنگاميكه دو صفحه به هم برخورد كنند، لبة يكي از صفحات به زير صفحة ديگر خواهد رفت. اين برخورد باعث بوجود آمدن آتشفشانهاي فرورانشي مي‌شود. صفحه‌اي كه به زير صفحة ديگر رفته بطور ناگهاني فشار خيلي زيادي را بخاطر وزن طبقات بالايي احساس مي‌كند و برخي از قطعات آن شروع به ذوب شدن مي‌كنند در نتيجه به مقدار ماگما افزوده مي‌شود و در اثر فشار موجود به سمت بالا آمده و يك آتشفشان را بوجود مي‌آورد.

در همين هنگام، در قسمت ديگري از پوسته يعني جايي كه دو صفحه از هم جدا مي‌شوند يك شكاف در پوسته ايجاد مي‌شود. كه اين شكافها به ماگما اجازه مي‌دهند تا از طريق آنها به سطح زمين راه يابد. بعضي وقتها ممكن است دو صفحه به سمت يكديگر حركت كنند و شكاف بين آنها بسته شود.

همچنين امكان دارد كه يك آتشفشان در قسمت مياني صفحه تشكيل شود. ماگما در داخل يك حفره زير صفحه شروع به ذوب شدن و بالا آمدن مي‌كند كه به آن آتشفشان نقطة داغ گفته مي‌شود. براي مثال: جزاير هاوايي همه در اثرات آتشفشانهاي نقاط داغ تشكيل شده‌اند. جزاير هاوايي در لبة دو صفحة‌ پوسته‌اي قرار نگرفته‌اند بلكه در وسط صفحة اقيانوس آرام قرار دارند.

آتشفشانهاي نقاط داغ مثل هاوايي اكثر اوقات و به آرامي فوران مي‌كنند.

بايد پوسته به اندازة كافي نازك باشد كه ماگما بتواند از آن عبور كند، در اينجا فشار نيز كم است. چنانچه فوران اين آتشفشانها شدت كمي دارد و به ندرت شاهد يك فوران شديد كه بتواند ذرات را پرتاب كند خواهيم بود. در عوض ماگما به سطح آمده و جريانهايي از لاوا را ايجاد مي‌كند كه به آرامي جاري مي‌شوند. لاوا به سرعت سرد مي‌شود و سنگهاي آتشفشاني را بوجود مي‌آورد. همة جزاير هاوايي در واقع سنگهاي آتشفشاني خيلي بزرگ هستند و از لاواي جاري كه ميليونها سال پيش ساخت شده است، تشكيل شده‌اند.

برخلاف آتشفشانهاي نقاط داغ، آتشفشانهاي فوررانشي داراي نيروي انفجار زيادي هستند. لاوا با سرعت به بيرون مي‌ريزد و قطعات شكسته شدة پوسته تبديل به ذراتي مي‌شوند كه به سمت هوا پرتاب شده و دوباره به سمت پايين و اطراف آتشفشان مي‌بارند. يك ابر عظيم از ذرات خاكستر كه گرماي زيادي دارد در بالاي آتشفشان شكل مي‌گيرد. ضخامت اين ابر همانند ابرهاي ديگر موجود در آسمان است و جلوي تابش نور خورشدي را گرفته و فضاي اطراف آتشفشان را تا چندين كيلومتر تاريك مي‌كند.