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En vulcanología , una erupción explosiva es una erupción volcánica del tipo más violento. Un ejemplo notable es la erupción de 1980 del Monte Santa Helena . Estas erupciones se producen cuando se ha disuelto suficiente gas bajo presión dentro de un magma viscoso , de modo que la lava expulsada se convierte violentamente en ceniza volcánica cuando la presión disminuye repentinamente en el respiradero. A veces, un tapón de lava bloquea el conducto hacia la cima y, cuando esto ocurre, las erupciones son más violentas. Las erupciones explosivas pueden expulsar hasta 1.000 kg (2.200 lb) por segundo [1] de rocas, polvo, gas y material piroclástico , en promedio durante la duración de la erupción, que viaja a varios cientos de metros por segundo hasta 20 km (12 mi) a la atmósfera. Esta nube podría colapsar posteriormente, creando un flujo piroclástico de materia volcánica caliente que se mueve rápidamente .
Los magmas viscosos se enfrían debajo de la superficie antes de estallar. Mientras hacen esto, las burbujas se disuelven del magma. Debido a que el magma es viscoso, las burbujas quedan atrapadas en el magma. [2] A medida que el magma se acerca a la superficie, las burbujas y, por tanto, el magma aumentan de volumen. La presión del magma aumenta hasta que el bloqueo es expulsado en una erupción explosiva a través del punto más débil del cono, generalmente el cráter. (Sin embargo, en el caso de la erupción del Monte Santa Helena , la presión se liberó en la ladera del volcán, en lugar de en el cráter. [3] ). La liberación de presión hace que se disuelva más gas, haciéndolo de forma explosiva. El gas puede expandirse a cientos de metros por segundo, expandiéndose hacia arriba y hacia afuera. A medida que avanza la erupción, una reacción en cadena hace que el magma sea expulsado a velocidades cada vez mayores. [2]
El gas que se expande violentamente se dispersa y rompe el magma, formando una emulsión de gas y magma llamada ceniza volcánica . El enfriamiento del gas en las cenizas a medida que se expande enfría los fragmentos de magma, formando a menudo pequeños fragmentos de vidrio reconocibles como porciones de las paredes de antiguas burbujas líquidas. En magmas más fluidos, las paredes de las burbujas pueden tener tiempo de reformarse en gotas esféricas de líquido. El estado final de las emulsiones depende en gran medida de la proporción entre líquido y gas. Los magmas pobres en gas acaban enfriándose formando rocas con pequeñas cavidades, convirtiéndose en lava vesicular . Los magmas ricos en gas se enfrían para formar rocas con cavidades que casi se tocan, con una densidad media menor que la del agua, formando piedra pómez . Mientras tanto, otros materiales pueden acelerarse con el gas y convertirse en bombas volcánicas. Estos pueden viajar con tanta energía que los más grandes pueden crear cráteres al tocar el suelo. [2]
Cuando una emulsión de gas volcánico y magma vuelve a caer al suelo, puede crear una corriente de densidad llamada flujo piroclástico. El gas fluidifica algo la emulsión, lo que le permite extenderse. Estos a menudo pueden superar obstáculos y devastar vidas humanas. [2] Los flujos piroclásticos terrestres pueden viajar hasta 80 km (50 millas) por hora y alcanzar temperaturas de 200 a 700 °C (392 a 1292 °F). Las altas temperaturas pueden quemar materiales inflamables en el camino del flujo, incluida madera, vegetación y edificios. Alternativamente, cuando una erupción tiene contacto con nieve, lagos de cráter o suelo húmedo en grandes cantidades, el agua mezclada con el flujo puede crear lahares , [4] que plantean importantes riesgos conocidos en todo el mundo.
Una erupción explosiva suele desencadenarse por la exsolución de volátiles, pero existen otras formas de crear una erupción explosiva.
Puede producirse una erupción freática cuando se despresuriza el agua caliente bajo presión. La despresurización reduce el punto de ebullición del agua, por lo que cuando se despresuriza el agua hierve repentinamente. [5] O puede suceder cuando el agua subterránea se calienta repentinamente y se convierte en vapor repentinamente. [6] Cuando el agua se convierte en vapor, se expande a velocidades supersónicas, hasta 1.700 veces su volumen original. Esto puede ser suficiente para romper roca sólida y arrojar fragmentos de roca a cientos de metros. [7]
Una erupción freatomagmática contiene material magmático, a diferencia de una erupción freática que no lo contiene. [8]
Un mecanismo para el criovulcanismo explosivo es el criomagma que entra en contacto con hidratos de clatrato . Los hidratos de clatrato, si se exponen a temperaturas cálidas, se descomponen fácilmente. Un artículo de 1982 señaló la posibilidad de que la producción de gas presurizado tras la desestabilización de los hidratos de clatrato al entrar en contacto con magma cálido ascendente podría producir una explosión que atraviese la superficie, dando como resultado un criovulcanismo explosivo. [9]
Si una fractura alcanza la superficie de un cuerpo helado y la columna de agua ascendente queda expuesta al casi vacío de la superficie de la mayoría de los cuerpos helados, inmediatamente comenzará a hervir, porque su presión de vapor es mucho mayor que la presión ambiental. No solo eso, sino que cualquier volátil en el agua se disolverá. La combinación de estos procesos liberará gotas y vapor, que pueden subir por la fractura y crear una columna de humo. Se cree que esto es parcialmente responsable de las columnas de hielo de Encelado . [9]
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