In dieser Expedition erkunden wir das Innen- und Außenleben eines Vulkans und werfen einen Blick darauf, was Vulkane zu einer so mächtigen Kraft macht.
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Was ist ein Vulkan?
Ein Vulkan entsteht, wenn heißes Magma und Gase aus dem Erdinneren aus einem Riss in der Erdkruste ausbrechen.
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Magmakammer
Magma ist eine Masse aus geschmolzenem Gestein, die tief im Inneren der Erde vorkommt.
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Lava
Als Lava bezeichnen wir Magma, sobald dieses aus einem Vulkan herausfließt.
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Abkühlung
Lava kühlt langsam ab, weil sie eine schlechte Wärmeleitfähigkeit hat. Lava fließt langsam und erstarrt beim Abkühlen.
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Erdkruste
Die Erdkruste ist die äußere Schicht der Erde. Sie ist sehr dünn – unterhalb der Ozeane (ozeanische Kruste) ist sie etwa 5–8 km dick, unterhalb der Kontinente ca. 40 km.
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Etymologie
Das Wort "Vulkan" kommt vom römischen Namen "Vulcanus" – dem römischen Gott des Feuers und der Schmiede.
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Wie entstehen Vulkane?
Vulkane entstehen, wenn Material, das viel heißer ist als seine Umgebung, aus dem Inneren eines Planeten oder Monds hervorbricht. Dann kommt es zu einer Eruption.
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Dieses Material aus dem Erdinnern kann flüssiges Gestein ("Magma", solange es sich unter der Erdoberfläche befindet, "Lava", sobald es an die Oberfläche tritt), Asche, Schlacke und/oder Gas sein.
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Die Eruption kann explosiv sein, sodass Lava und Asche in die Luft geschleudert werden. Es ist auch möglich, dass einfach nur eine flüssige Mischung die Berghänge hinunterfließt.
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Aufsteigendes Magma
Wenn sich tief im Erdinneren Druck aufbaut oder wenn die Erdoberfläche wegen tektonischer Aktivitäten aufreißt, dann steigt Magma an die Oberfläche.
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Erdkruste
Normalerweise sorgt die Erdkruste dafür, dass das heiße Magma unter der Oberfläche bleibt.
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Vulkane bilden eine geschmolzenen Kruste
In einem Prozess, den man "Subduktion" nennt, wird die Kruste tief ins Erdinnere gedrückt. Durch die enorme Hitze und den gewaltigen Druck schmilzt das Gestein und wird zu Magma.
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Unterwasservulkane
Unterwasservulkane sind Vulkane, die unter Wasser ausbrechen. Die Lava, die sich unter Wasser bildet, bildet häufig rundliche Formen. Das liegt an der Art und Weise, auf die sie abkühlt. Diese Gesteinsformationen nennt man Kissenlava.
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Hotspot-Vulkanismus
Als Hotspots bezeichnet man Regionen, in denen der Erdmantel besonders heiß ist.
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Unterschiedliche Phasen von Vulkanen
Wissenschaftler teilen Vulkane in drei Hauptkategorien ein: aktive, inaktive (oder schlafende) und erloschene Vulkane.
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Erloschene Vulkane
Ein erloschener Vulkan ist in der Vergangenheit bereits ausgebrochen, aber weil es dort kein Magma mehr gibt, ist eine weitere Eruption sehr unwahrscheinlich.
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Aktive Vulkane
Vulkane haben eine lange Lebensdauer. Vulkane, die noch immer ausbrechen oder Zeichen einer Eruption zeigen, sowie die, bei denen ein Ausbruch noch nicht länger als 10.000 Jahre her ist, zählt man zu den aktiven Vulkanen.
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Inaktive Vulkane
Ein inaktiver oder schlafender Vulkan ist schon seit sehr langer Zeit nicht mehr ausgebrochen. Es besteht jedoch weiterhin die Möglichkeit, dass er in Zukunft noch einmal ausbrechen wird.
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Vulkanausbruch
Vulkanausbrüche sind so gewaltig, dass sie die Landschaft in einer Region vollkommen verändern können. In der Vergangenheit haben sie beispielsweise Wälder eingeebnet oder sogar ganze Städte zerstört.
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Vulkaninseln
Trotz ihrer zerstörerischen Kraft erschaffen Vulkane auch Berge, Inseln und fruchtbares Land.
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Der plötzliche Ausstoß von Asche, Gasen und pyroklastischer Masse kann noch Hunderte von Kilometern entfernt bemerkbar sein. Andere setzen Unmengen unsichtbarer Gase wie Kohlenstoffmonoxid frei.
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Effusive Vulkantätigkeit
Bei einigen Vulkanen kommt es zu effusiven Ausbrüchen. Dabei gibt es dann keine gewaltigen Explosionen, sondern die Lava fließt einfach aus den Vulkanen heraus.
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Gefahr
Bei Vulkanausbrüchen fließt Lava manchmal in alle Richtungen. Die fließende Lava verbrennt, schmilzt und zerstört alles, was sie berührt – Bauernhöfe, Häuser und Straßen. Dadurch kann es zu großen Verwüstungen kommen.
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Unterschiedliche Arten von Vulkanen
Normalerweise stellen wir uns einen Vulkan als großen, abschüssigen Berg vor. In Wirklichkeit gibt es jedoch viele verschiedene Arten von Vulkanen. Beispielsweise gibt es flache Schildvulkane, hohe, dünne Schichtvulkane, runde oder ovale Schlackenkegel und Lavadome.
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Schildvulkane
Schildvulkane bestehen größtenteils aus basaltischer Lava, die schnell und ruhig aus langen Spalten fließt. Der Lavastrom bildet dann eine breite, kuppelförmige Struktur und formt sich zu breiten Plateaus, die wie Schilde aussehen.
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Schichtvulkane
Einige der höchsten Berge der Erde sind Schichtvulkane. Man bezeichnet sie auch als Stratovulkane. Diese bilden sich Schicht um Schicht bei unterschiedlichen Eruptionen.
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Zusammengesetzte Vulkane
Die gewaltigen Explosionen von Schichtvulkanen sind für uns Menschen besonders gefährlich. Hierbei bilden sich mit größerer Wahrscheinlichkeit toxische Aschewolken und Gebäude in der Nähe werden zerstört.
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Caldera
Eine Caldera ist ein Krater vulkanischen Ursprungs. Das Wort stammt aus dem Spanischen und bedeutet "Kessel", weil nach der Eruption ein großer kesselförmiger Krater zurückbleibt.
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Pyroklastischer Strom. Lahar. Bims.
Ein Vulkan stößt nicht nur geschmolzene Lava aus, sondern auch nicht geschmolzene feste Objekte und heiße Gase. Die vielen Materialien, die bei einem Vulkanausbruch austreten, können eine Katastrophe verursachen. Doch wenn die Mineralien und gasförmigen Elemente abkühlen, entstehen manchmal auch einzigartige Dinge.
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Pyroklastischer Strom
Ein pyroklastischer Strom besteht aus festen und halbfesten Fragmenten sowie heißen, expandierenden Gasen. Diese Kombination wälzt sich ähnlich wie eine Lawine an den Hängen des Vulkans herab.
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Lahar
Ein Lahar ist eine Art Schlammstrom aus pyroklastischem Material, Schutt und Wasser. Das Material fließt wie schwerer Zement am Vulkan hinab und hinterlässt eine Schneise der Zerstörung.
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Bims
Bims ist ein einzigartiges Vulkangestein, das durch alle möglichen Arten von Magma entsteht. Es besteht aus Gasblasen, die im fragilen Vulkanmaterial erstarrt sind. Dadurch ist der Bims so leicht und porös, dass er in Wasser schwimmt. Er wird oft als Schleifmittel verwendet.
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Der Pazifische Feuerring
Der Pazifische Feuerring ist eine Vulkankette, die das Pazifikbecken umgibt. Hier befinden sich mehr als die Hälfte der aktiven Vulkane der Erde. Außerdem treten in dieser Zone 90 % der weltweiten Erdbeben auf – und 81 % der schwersten.
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Am Pazifischen Feuerring grenzt die Pazifische Platte an andere Kontinentalplatten, die gegeneinanderstoßen und so zu Erdbeben und Vulkanbildung führen.
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Asien-Pazifik-Raum
Japan liegt genau auf dem Pazifischen Feuerring. Der berühmteste Berg des Landes, der Fuji, ist ein aktiver Vulkan.
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Hawaii
Die hawaiianischen Inseln entstanden durch vulkanische Aktivitäten. Und auch heute noch gibt es auf Hawaii, der größten und jüngsten Insel des Archipels, aktive Vulkane.
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Amerika
Der Popocatépetl gehört zu den gefährlichsten Vulkanen entlang des Feuerrings. Der Berg ist außerdem einer der aktivsten Vulkane Mexikos. Seit 1519 ist er bereits 15 Mal ausgebrochen.
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Vulkane und das Sonnensystem
Vulkane gibt es nicht nur auf der Erde. Wissenschaftler haben auch auf anderen Planeten des Sonnensystems Vulkane beobachtet. Der größte, der bisher entdeckt wurde, ist der Olympus Mons. Er befindet sich auf dem Mars und ist mehr als doppelt so hoch wie der Mount Everest.
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Auf Io, einem der Monde des Jupiters, gibt es mehr als 400 aktive Vulkane. Das ist in unserem Sonnensystem der Ort mit der höchsten vulkanischen Aktivität.
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Olympus Mons
Die Vulkane auf der Erde und auf dem Mars unterscheiden sich vor allem durch ihre Größe. Die Vulkane in der Tharsis-Region des Mars sind 10–100 Mal größer als irgendein Vulkan auf der Erde.
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Jupiters Mond
Der Io ist in etwa so groß wie der Mond der Erde. Die Gravitation des Jupiters und mehrerer umliegender Monde führt im Innern des Io zu einer sogenannten Reibungshitze. Diese ist für die ungewöhnliche, beeindruckende vulkanische Aktivität verantwortlich.
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Jupiter
Jupiter ist von der Sonne aus gesehen der fünfte Planet und der größte in unserem Sonnensystem.
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Sonne
Die Sonne ist das Zentrum unseres Sonnensystems und die wichtigste Energiequelle für das Leben auf der Erde.
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