Věda a technika v pozadí
Sopka
Teorie
Většina sopečné činnost vzniká v místech, kde se stýkají litosférické desky. V těchto místech dochází k silné akumulaci energie a k jejímu náhlému uvolnění poté, co napětí překročí kritickou hranici. Nejsilněji se to projevuje v tzv. Ohnivém kruhu v Tichém oceánu, který tvoří 452 sopek a odehraje se zde 90 % všech zemětřesení. Ohnivý kruh má ve skutečnosti tvar podkovy o délce 40 000 km a vine se po okraji Pacifické litosférické desky.
Litosférické desky: Severoamerická deska - Severní Amerika, SZ Atlantik, Grónsko, Jihoamerická deska - Jižní Amerika a JZ Atlantik, Antarktická deska - Antarktida a jižní oceány, Euroasijská deska - SV Atlantik, Evropa a Asie kromě Indie, Indicko - Australská deska - Indie, Austrálie, Nový Zéland a západní Indický oceán, Africká deska - Afrika, JV Atlantik a západní Indický oceán, Deska Nazca - východní Tichý oceán a Jižní Amerika, Pacifická deska - větší část Tichého oceánu a jižní pobřeží Kalifornie.
Mapa tektonických desek.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.
K výronu magmatu dochází i v oblastech středooceánských hřbetů. Tam se litosférické desky od sebe odtahují a rozlévající se magma tvoří novou oceánskou kůru, která může v některých místech dosáhnout až mořské hladiny. Vznikl tak třeba Island. Sopky ale můžou vzniknout i uprostřed litosférické desky (např. sopky na Havaji). Tyto sopky vznikají nad tzv. horkými skvrnami, které se vyznačují zvýšeným tokem tepelné energie zemského jádra (geotermální energie). V současnosti je známo 40 horkých skvrn, které se nachází na pevnině, ale i na mořském dně.
Postupující magma si může v zemské kůře obvykle v hloubce 1 – 10 km vytvořit podzemní rezervoár, tzv. magmatický krb. Z něj vychází úzký přívodní kanál (sopouch), ústící do sopečného jícnu (kráteru). Roztavená hornina je v magmatickém krbu pod velkým tlakem. Po překročení určitého kritického tlaku dojde k sopečné erupci a vyprázdnění magmatického krbu. V případě uvolnění velkého množství materiálu vzniká na povrchu kráter nebo kotlovitá prohlubeň.
V roce 1982 sestavil Chris Newhall z US Geological Survey a Stephen Self z Havajské univerzity tzv. Index sopečné intenzity (VEI – Volcanic Explosivity index). Tato stupnice měří relativní míru výbušnosti sopečných erupcí na základě množství materiálu, který sopka vyvrhla a do jaké výšky. Index má osm stupňů, každý stupeň znamená desetkrát silnější erupci než u předchozího stupně.
| VEI | Objem vyvrženého materiálu | Frekvence výskytu | Příklad erupcí |
|---|---|---|---|
| 0 | < 10 000 m3 | průběžně | Kilauea, Piton de la Fournaise |
| 1 | > 10 000 m3 | denně | Nyiragongo (2002) |
| 2 | > 1 000 000 m3 | týdně | Sinabung (2010) |
| 3 | >10 000 000 m3 | několikrát za měsíc | Nabro (2011) |
| 4 | > 0,1 km3 | > 1 rok | Eyjafjallajökull (2010) |
| 5 | >1 km3 | > 10 let | Vesuv (79) |
| 6 | >10 km3 | > 100 let | Krakatoa (1883) |
| 7 | >100 km3 | > 1 000 let | Tambora (1815) |
| 8 | > 1 000 km3 | > 10 000 let | Yellowstone (asi 640 000 před n. l.) |
Předpokládá se, že vulkanická činnost existovala nebo existuje na každém vesmírném tělesu, které má pevný povrch a tekutý plášť. Nejvíce sopek se ve sluneční soustavě nachází na Venuši (až 1600), ale u žádné neexistuje přímý důkaz, že by byla aktivní. Nejvyšší sopku ve sluneční soustavě bychom našli na Marsu. Jmenuje se Olympus Mons s výškou 27 km a průměrem 624 km. Kromě toho se tu vyskytuje 20 velkých sopek, které jsou soustředěny v sopečné oblasti Tharsis.
Olympus Mons.
Zdroj: www.nasa.gov.
V současné době je vulkanicky nejaktivnějším tělesem sluneční soustavy Jupiterův měsíc Io, jehož sopečnou činnost objevila v roce 1979 sonda Voyager 1. Tyto sopky chrlí obrovské množství tekutých sírových sloučenin. Na většině jeho povrchu je teplota -150°C až -200°C, ale v okolí činných sopek je teplota vyšší - na materiálu vyvrženém z vulkánů 100°C a na povrchu černých lávových jezer dokonce 380°C. A právě teplota síry způsobuje různé zabarvení měsíce. Důvodem tak intenzivní sopečné činnosti je velmi malá vzdálenost od Jupiteru, pouhých 400 000 km. Proto na Io působí velké slapové síly. To znamená, že Jupiter toto těleso stále deformuje, což ohřívá hmotu v jeho nitru, která poté tryská na povrch rychlostí až 3000 km/h a do výšky 100 - 300 km.
Jupiterův měsíc Io.
Zdroj: www.nasa.gov.
Na tzv. ledových tělesech – Jupiterových měsících Ganymed, Europa a Kallisto nebo Saturnově měsíci Dione a Neptunově měšíci Triton – dochází ke kryovulkanismu, při kterém tryskají podchlazené plyny na povrch.
