Το ηφαιστειακό Hot Spot της Χαβάης

Σύμφωνα με το Νησιά της Χαβάης, υπάρχει ένα ηφαιστειακό "καυτό σημείο", μια τρύπα στο φλοιό της Γης που επιτρέπει τη λάβα να επιφανεί και να στρώσει. Πάνω από εκατομμύρια χρόνια, αυτά τα στρώματα σχηματίζουν βουνά ηφαιστειακής πέτρας που τελικά σπάει την επιφάνεια του Ειρηνικός ωκεανός, σχηματίζοντας νησιά. Καθώς η ειρηνική πλάκα μετακινείται πολύ αργά σε όλο το θερμό σημείο, σχηματίζονται νέα νησιά. Χρειάστηκαν 80 εκατομμύρια χρόνια για να δημιουργηθεί η σημερινή αλυσίδα των νησιών της Χαβάης.

Το 1963, ο John Tuzo Wilson, ένας καναδός γεωφυσικός, εισήγαγε μια αμφιλεγόμενη θεωρία. Υπολόγισε ότι υπήρχε ένα καυτό σημείο κάτω από τα νησιά της Χαβάης - ένα μανδύα από πετρέλαιο συγκέντρωσης γεωθερμικής θερμότητας που έλιωσε πέτρωμα και σηκώθηκε ως μάγμα μέσω καταγμάτων κάτω από το φλοιό της γης.

Την εποχή που παρουσιάστηκαν, οι ιδέες του Wilson ήταν πολύ αμφιλεγόμενες και πολλοί αμφίβολοι γεωλόγοι δεν δέχονταν θεωρίες τεκτονικές πλάκες ή καυτά σημεία. Μερικοί ερευνητές πίστευαν ότι οι ηφαιστειακές περιοχές ήταν μόνο στη μέση των πιάτων και όχι σε

Ωστόσο, η υπόθεση θερμού στίγματος του Dr. Wilson βοήθησε να στερεοποιηθεί το επιχείρημα της τεκτονικής πλάκας. Παρείχε στοιχεία ότι η Ειρηνική πλατφόρμα έχει μεταφερθεί σιγά-σιγά σε ένα βαθύτατο καυτό σημείο για 70 εκατομμύρια χρόνια, αφήνοντας πίσω την αλυσίδα της θάλασσας της Χαβάης-αυτοκράτορα με πάνω από 80 εξαφανισμένες, αδρανείς και ενεργές τα ηφαίστεια.

Ο Wilson εργάστηκε επιμελώς για να βρει στοιχεία και να δοκιμάσει δείγματα ηφαιστειακών πετρωμάτων από κάθε ηφαιστειακό νησί στα νησιά της Χαβάης. Βρήκε ότι τα παλαιότερα ξεφλουδισμένα και διαβρωμένα βράχια σε ένα γεωλογικός χρόνος κλίμακα ήταν στο Kauai, το βορειότερο νησί, και ότι οι βράχοι στα νησιά ήταν σταδιακά νεότεροι καθώς πήγαινε νότια. Οι νεώτεροι βράχοι βρισκόταν στο νοτιότερο Μεγάλο Νησί της Χαβάης, το οποίο εκρήγνυται ενεργά σήμερα.

Οι ηλικίες των Χαβάιων νησιών μειώνονται σταδιακά όπως φαίνεται στον παρακάτω κατάλογο:

• Niihau και Kauai (ηλικίας 5,6 - 3,8 εκατομμυρίων ετών).
• Oahu (3,4 - 2,2 εκατομμύρια ετών)
• Molokai (ηλικίας 1.8 - 1.3 εκατομμυρίων ετών)
• Maui (1,3 - 0,8 ετών)
• Το Μεγάλο Νησί της Χαβάης (ηλικίας μικρότερης από 0,7 εκατομμύρια ετών) και εξακολουθεί να επεκτείνεται.

Η έρευνα του Wilson απέδειξε ότι η Ειρηνικός Πλάτος κινείται και μεταφέρει τα νησιά της Χαβάης βορειοδυτικά από το καυτό σημείο. Μετακινείται με ρυθμό τεσσάρων ιντσών το χρόνο. Τα ηφαίστεια μεταφέρονται μακριά από το σταθερό καυτό σημείο. Έτσι, καθώς κινούνται μακρύτερα γίνονται μεγαλύτερα και πιο διαβρωμένα και η ανύψωσή τους μειώνεται.

Είναι ενδιαφέρον ότι, πριν από περίπου 47 εκατομμύρια χρόνια, η διαδρομή του Ειρηνικού Πλάκα άλλαξε κατεύθυνση από βορρά προς βορειοδυτικά. Ο λόγος για αυτό είναι άγνωστος, αλλά ίσως οφείλεται στο γεγονός ότι η Ινδία συγκρούστηκε με την Ασία περίπου την ίδια εποχή.

Οι γεωλόγοι γνωρίζουν τώρα τις ηλικίες των υποθαλάσσιων ηφαιστείων του Ειρηνικού. Στα απομακρυσμένα βορειοδυτικά σημεία της αλυσίδας, οι υποβρύχιοι αυτοκράτορες Seamounts (εξαφανισμένα ηφαίστεια) είναι ηλικίας 35-85 εκατομμυρίων ετών και είναι ιδιαίτερα διαβρωμένοι.

Αυτά τα βυθισμένα ηφαίστεια, κορυφές και νησιά εκτείνονται στα 6.000 χιλιόμετρα από το Loihi Seamount κοντά στο Μεγάλο Νησί της Χαβάης, μέχρι το Aleutian Ridge στο βορειοδυτικό Ειρηνικό. Το παλαιότερο όριο, Meiji, είναι 75-80 εκατομμύρια ετών, ενώ τα νησιά της Χαβάης είναι τα νεότερα ηφαίστεια - και ένα πολύ μικρό μέρος αυτής της απέραντης αλυσίδας.

Αυτή τη στιγμή, η Ειρηνική πλάκα κινείται πάνω σε μια τοπική πηγή θερμικής ενέργειας, δηλαδή, το σταθερό καυτό σημείο, τόσο ενεργό καλντέρα συνεχώς ρέουν και εκρήγνυνται περιοδικά στο μεγάλο νησί της Χαβάης. Το Μεγάλο Νησί έχει πέντε ηφαίστεια που συνδέονται μεταξύ τους - Κοχάλα, Μάουνα Κέα, Χουαλαλάι, Μάουνα Λόα και Κιλάουεα.

Το βορειοδυτικό τμήμα του Big Island έπαψε να εκρήγνυται πριν από 120.000 χρόνια, ενώ η Mauna Kea, το ηφαίστειο στο νοτιοδυτικό τμήμα του Big Island ξέσπασε μόλις πριν από 4.000 χρόνια. Hualalai είχε την τελευταία έκρηξη του το 1801. Η γη προστίθεται συνεχώς στο Μεγάλο Νησί του Hawai'i επειδή η λάβα που ρέει από τα ηφαίστεια της ασπίδας κατατίθεται στην επιφάνεια.

Το Mauna Loa, το μεγαλύτερο ηφαίστειο της Γης, είναι το πιο ογκώδες βουνό στον κόσμο, επειδή καταλαμβάνει έκταση 19.000 κυβικών μιλίων (79.155,5 κυβικά χιλιόμετρα). Ανυψώνεται 56.000 πόδια (17.069 μ.), Που είναι 27.000 πόδια (8.229,6 χλμ) υψηλότερα από Έβερεστ. Είναι επίσης ένα από τα πιο ενεργά ηφαίστεια στον κόσμο που ξέσπασε 15 φορές από το 1900. Οι πιο πρόσφατες εκρήξεις του ήταν το 1975 (για μία ημέρα) και το 1984 (για τρεις εβδομάδες). Θα μπορούσε να εκραγεί ξανά ανά πάσα στιγμή.

Δεδομένου ότι οι Ευρωπαίοι έφτασαν, η Kilauea ξέσπασε 62 φορές και, μετά την έκρηξή της το 1983, παρέμεινε ενεργός. Είναι το νεότερο ηφαίστειο του Μεγάλου Νησιού, στο στάδιο της ασπίδας, και εκρήγνυται από τη μεγάλη του καλντέρα (κοιλότητα) ή από τις ζώνες ρήξης (κενά ή σχισμές).

Magma από το μανδύα της Γης ανέρχεται σε μια δεξαμενή περίπου μισών έως τριών μιλίων κάτω από την κορυφή του Kilauea και η πίεση συσσωρεύεται στη δεξαμενή του μάγματος. Ο Kilauea απελευθερώνει διοξείδιο του θείου από πύργους και κρατήρες - και η λάβα ρέει στο νησί και στη θάλασσα.

Νότια της Χαβάης, περίπου 21,8 μίλια (35 χλμ.) Έξω από την ακτή του Μεγάλου Νησιού, το νεώτερο υποβρύχιο ηφαίστειο, Loihi, ανεβαίνει από το δάπεδο της θάλασσας. Το τελευταίο ξέσπασε το 1996, το οποίο είναι πολύ πρόσφατο στη γεωλογική ιστορία. Απομακρύνει ενεργά υδροθερμικά υγρά από τις κορυφές και τις ζώνες ρήξης.

Αναπτύσσοντας περίπου 10.000 πόδια πάνω από τον ωκεάνιο πάτο σε απόσταση 3.000 ποδιών από την επιφάνεια του νερού, ο Loihi βρίσκεται στο υποβρύχιο, προ-ασπίδα στάδιο. Σύμφωνα με τη θεωρία των καυτών σημείων, αν συνεχίσει να αναπτύσσεται, ίσως να είναι το επόμενο νησί της Χαβάης στην αλυσίδα.

Τα ευρήματα και οι θεωρίες του Wilson έχουν αυξήσει τις γνώσεις σχετικά με τη γένεση και τον κύκλο ζωής των ηφαιστείων θερμών σημείων και της τεκτονικής πλάκας. Αυτό βοήθησε να καθοδηγήσει τους σύγχρονους επιστήμονες και τη μελλοντική εξερεύνηση.

Τώρα είναι γνωστό ότι η θερμότητα της θερμής θέσης της Χαβάης δημιουργεί υγρό τετηγμένο βράχο που αποτελείται από υγροποιημένο βράχο, διαλυμένο αέριο, κρυστάλλους και φυσαλίδες. Προέρχεται βαθιά κάτω από τη γη στην αστενόσφαιρα, η οποία είναι ιξώδης, ημιστερεή και συμπιεσμένη με θερμότητα.

Υπάρχουν τεράστιες τεκτονικές πλάκες ή πλάκες που γλιστρούν πάνω σε αυτή την πλαστικοειδή ασθένεια. Λόγω της γεωθερμική ενέργεια θερμού σημείου, το μάγμα ή το τετηγμένο πέτρωμα (το οποίο δεν είναι τόσο πυκνό όσο οι γύρω βράχοι), αυξάνεται μέσω καταγμάτων από την κρούστα.

Το μάγμα ανεβαίνει και σπρώχνει το δρόμο του μέσα από την τεκτονική πλάκα του λιθόσφαιρα (η άκαμπτη, βραχώδης, εξωτερική κρούστα), και εκρήγνυται στον ωκεάνιο πάτο για να δημιουργήσει ένα ηλιοβασίλεμα ή ένα υποβρύχιο ηφαιστειογενές βουνό. Το ηφαιστείο ή το ηφαίστειο εκρήγνυται κάτω από τη θάλασσα για εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια και μετά το ηφαίστειο ανεβαίνει πάνω από το επίπεδο της θάλασσας.

Μια μεγάλη ποσότητα λάβας προστίθεται στο σωρό, κάνοντας έναν ηφαιστειακό κώνο που τελικά ξεδιπλώνεται πάνω από το πάτωμα του ωκεανού - και δημιουργείται ένα νέο νησί.

Το ηφαίστειο συνεχίζει να αυξάνεται έως ότου η Ειρηνική Πλάκα το μεταφέρει μακριά από το καυτό σημείο. Στη συνέχεια οι ηφαιστειακές εκρήξεις παύουν να εκρήγνυνται επειδή δεν υπάρχει πια τροφοδοσία λάβας.

Το εξαφανισμένο ηφαίστειο έπειτα διαβρώνεται για να γίνει μια νησίδα στολή και στη συνέχεια μια κοραλλιογενή ατούλ (δαχτυλίδι σχήματος ύφαλος). Καθώς συνεχίζει να καταβυθίζεται και να διαβρώνεται, γίνεται ένας όρμος ή ένας γουγιότ, ένας πλατύς υποβρύχιος πίνακας, που δεν φαίνεται πλέον πάνω από την επιφάνεια του νερού.

Συνολικά, ο John Tuzo Wilson παρείχε συγκεκριμένες αποδείξεις και βαθύτερη γνώση των γεωλογικών διεργασιών πάνω και κάτω από την επιφάνεια της Γης. Η θεωρία του καυτού σημείου, που προέρχεται από μελέτες των νησιών της Χαβάης, είναι πλέον αποδεκτή και βοηθά τους ανθρώπους να κατανοήσουν κάποια συνεχώς μεταβαλλόμενα στοιχεία ηφαιστείας και τεκτονικής πλάκας.

Το υποθαλάσσιο καυτό σημείο της Χαβάης είναι η ώθηση για δυναμικές εκρήξεις, αφήνοντας πίσω τα βραχώδη υπολείμματα που διευρύνουν συνεχώς την αλυσίδα του νησιού. Ενώ οι παλαιότερες ορεινές περιοχές μειώνονται, τα νεότερα ηφαίστεια εκρήγνυνται και σχηματίζονται νέες εκτάσεις γης από λάβες.