Jégtűzhányók, nitrogéngejzírek és az űrbe lövellő vulkánok

Vulkánok, amelyek nulla Celsius-fok alatt, vagy éppen több száz fokkal a legforróbb földi tűzhányók hőmérséklete felett működnek. Némely tűzhányó egyenesen az űrbe lövelli a törmeléket, mások pedig fél Európát letakarnák, ha a Földön lennének. Extrém alakzatok és egzotikus folyamatok tárulnak elénk, ha a Földön kívüli vulkánokat vizsgáljuk.

A leghidegebb tűzhányók

A legalacsonyabb hőmérsékletű "tűzhányók" szintén a jégholdakon keresendők. Itt a hőmérséklet a nagy naptávolság miatt csak 40-60 fokkal emelkedik az abszolút nulla fok (-273,15 °C) fölé. A vulkáni területeken ennél valamivel "melegebb" van, ott akár -180 -160 Celsius-fok is lehet. A láva, illetve mélyebben a magma ennél valamivel melegebb, de a hőmérséklet még ott is jóval nulla Celsius-fok alatti. A magmát ezért nem is a földihez hasonló kőzetek, hanem víz, ammónia és egyéb anyagok keveréke alkotja. Az alacsony hőmérséklet miatt az ilyen "tűzhányókat" kriovulkánoknak is nevezik.

Egy közel 3 kilométer átmérőjű terület az Europa jupiterholdon (balra), amelyet a kiroláva (jégláva) töltött ki, síkságot létrehozva (NASA)

Kriovulkanizmus: a Földön kívül megfigyelt vulkáni tevékenység azon formája, amelynek keretében nem szilikátos olvadék tör ki egy égitest belsejéből, hanem sokkal alacsonyabb fagyáspontú összetevők, amelyek szobahőmérsékleten folyékony vagy gáz halmazállapotúak. A magmának és a felszínre kerülő lávának nevezett anyag többnyire fagyáspontot csökkentő összetevők révén folyékony állapotban tartott víz, de egyéb folyadék is lehet. A kitörések szilárd és gáz halmazállapotú részeket is tartalmazhatnak, és az óriásbolygók körül keringő jeges holdaknál a belső fűtőhatás következtében fordulnak elő. A vulkáni tevékenység produkálhat folyékony lávaömlést, de előfordul heves gázkitörés is.

A legforróbb lávák

Ha a legforróbb lávákat keressük, akkor is a Földön kívül járunk szerencsével: az Io egyes vulkáni központjaiban 1400-1500 Celsius-fokos vagy esetleg még magasabb hőmérsékletű lávák fordulhatnak elő. Itt olyan összetételű lávák jutnak a felszínre, amelyek a Földön napjainkban már nem figyelhetőek meg. Bolygónkon jelenleg az 1200 Celsius-fokos bazalt a legforróbb magma - az ősi időkben azonban olyan is előfordulhatott, mint az Io esetében.

Lávafolyások a Galai patera vulkán környékén az Io felszínén. A színes vidékek kénes lávafolyások - a legforróbb lávák a kitörési központoknál csak kis területen mutatkoznak (NASA, ciclops.org)

Kisfilm a vulkánokkal teli Io holdról (NASA)

A legfagyosabb gejzírek

A legalacsonyabb hőmérséklet, amelyen még vulkáni jellegű tevékenységet megfigyeltek, a Neptunusz Triton nevű holdján jellemző. Ott -200 Celsius-fok körüli hidegben már nem folyékony a víz, hiába keveredik bele különféle só és egyéb olvadáspontot csökkentő anyag.

A Triton nitrogénjégből álló sapkáján látható elnyúlt sávokat gejzír jellegű gázkitörésekből lerakódott porszemcsék alkotják (NASA)

A kitöréseket nem is ez, hanem nitrogéngáz okozza. Az égitestet borító áttetsző nitrogénjégbe belesüt a Nap, majd a fény mélyebben elnyelődik. Ennek hatására a nitrogén szublimál (jégből gáz halmazállapotúvá alakul), majd ha elég sok halmozódott fel belőle a mélyben, a felszínre tör. A kirepülő felhőkből a sötét poranyag a szélárnyékos irányba rakódik le, látványos sávokat alkotva.

Hol repül magasabbra?

Az alábbi képen néhány vulkán kitörési felhőjének várható vagy megfigyelt mérete hasonlítható össze. Balra az Io által kilövellt anyag terül szét szökőkúthoz hasonlóan, mellette az izlandi Eyjafjöll kitörési felhőjének mérete látszik a legaktívabb időszakban. Jobbra haladva az elméletileg előforduló legnagyobb marsi, majd pedig földi kitörések felhőinek méretarányos rajzai figyelhetők meg.

Néhány vulkán kitörési felhőjének méretárányos összehasonlítása. A méretbeli különbség elsősorban a gravitációs erő eltéréséből adódik. Minél nagyobb egy égitest tömege, és erősebb a gravitációs tere (sorrend eszerint: Io, Mars, Föld), annál magasabbra repül a kilőtt törmelék. Természetesen a kitörés intenzitása, hevessége (főleg hőmérséklete és gáztartalma) is számít. Ez látszik az Eyjafjöll példáján, amely bár nem nevezhető extrém nagynak, mégis megbénította fél Europa légi közlekedését