Kokia ugnikalnių reikšmė gyvybei Žemėje?

Nepaisant savo, kaip destruktyvių jėgų, reputacijos, ugnikalniai iš tikrųjų buvo labai svarbūs vystantis gyvybei Žemėje. Be ugnikalnių didžioji dalis Žemės vandens vis tiek būtų įstrigusi plutoje ir mantijoje. Ankstyvieji ugnikalnių išsiveržimai atvedė į antrąją Žemės atmosferą, kuri atvedė į modernią Žemės atmosferą. Be vandens ir oro, ugnikalniai yra atsakingi už žemę, o tai yra dar viena būtinybė daugeliui gyvybės formų. Šiuo metu ugnikalniai gali būti niokojantys, tačiau galų gale Žemės gyvenimas nebūtų toks pats, jei jis apskritai egzistuotų, be ugnikalnių.

Kaupianti Žemę formuojanti medžiaga susidūrė su skirtingu smurto laipsniu. Susidūrusios medžiagos trintis kartu su radioaktyvaus skilimo šiluma. Rezultatas buvo besisukanti išlydyta masė.

Žemė

Kai besisukanti išlydyta masė sulėtėjo ir atvėso, burbuliuojantis katilas sukūrė tvirtą paviršiaus sluoksnį. Karšta medžiaga, esanti apačioje, toliau virė ir burbuliavo iki paviršiaus. Paviršiaus nuosėdų sluoksnis judėjo, kartais kaupėsi į storesnius sluoksnius, o kartais nugrimzdo atgal į išlydytą masę. Tačiau laikui bėgant paviršius sustorėjo į nuolatinius sluoksnius. Vulkaniniai išsiveržimai tęsėsi, tačiau buvo suformuota pirmoji žemė.

Atmosfera

Kaupiantis Žemės masei, į žemę įstrigusios mažiau tankios dujos pradėjo kilti į paviršių. Vulkaniniai išsiveržimai iš Žemės vidaus išleido dujas ir vandenį. Naudodami šiandieninius išsiveržimus kaip modelį, mokslininkai mano, kad tų ugnikalnių sukurta atmosfera susidarė vandens garų, anglies monoksido, anglies dioksido, druskos rūgšties, metano, amoniako, azoto ir sieros dujos. Tos ankstyvos atmosferos įrodymai apima plačias juostuotas geležies formacijas. Šie uolienų dariniai neatsiranda aplinkose, kuriose gausu deguonies, pavyzdžiui, dabartinėje Žemės atmosferoje.

Vanduo

Atvėsus proto-Žemei, susikaupė vis tankesnė atmosfera. Galų gale atmosfera pasiekė maksimalų vandens sulaikymo pajėgumą ir prasidėjo lietus. Ugnikalniai nuolat išsiveržė, Žemė vis atvėso ir lietus leidosi. Ilgainiui vanduo pradėjo kauptis, formuodamas pirmąjį vandenyną. Pirmajame vandenyne buvo gėlo vandens.

Kai kuriose seniausiose Žemės uolienose, kurių amžius yra apie 3,5 milijardo metų, yra fosilijų, kurios laikomos bakterinėmis. Šiek tiek senesnėse, apie 3,8 milijardo metų senumo uolienose yra organinių junginių pėdsakų. 1952 m. Magistrantas Stanley Milleris pradėjo eksperimentą, kad imituotų ankstyvųjų Žemės vandenynų ir atmosferos sąlygas. Uždaroje Millerio sistemoje buvo vandens ir neorganinių junginių, tokių, kokie yra vulkaninėse dujose. Jis pašalino deguonį ir įdėjo elektrodus, kad imituotų žaibus, kurie paprastai lydi ugnikalnių išsiveržimus dėl atmosferos sutrikimų dėl vulkano dulkių ir dujų. Norėdamas imituoti natūralų garavimą ir kondensaciją, Milleris eksperimentinį virimą per savaitę šildė ir atvėsino, kolba praleido elektrines kibirkštis. Po savaitės Millerio uždaroje sistemoje buvo aminorūgščių - gyvųjų medžiagų statybinių medžiagų.

Tolesni Millerio ir kitų eksperimentai parodė, kad purtant kolbą imituojamas bangų veikimas kai kurios aminorūgštys įstrigo mažuose burbuluose, panašiuose į paprasčiausią bakterijos. Jie taip pat parodė, kad aminorūgštys prilips prie kai kurių natūraliai esančių mineralų. Nors mokslininkai kol kas dar nesukėlė gyvybės kolboje, eksperimentai rodo, kad paprastų gyvybės formų medžiagos atsirado ankstyvuose Žemės vandenynuose. Šiuolaikinių gyvybės formų, pradedant bakterijomis ir baigiant žmonėmis, DNR analizė rodo, kad ankstyviausi paprasti protėviai gyveno karštame vandenyje.

Nors didžioji dalis šiuolaikinio gyvenimo uždustų toje ankstyvoje ugnikalnių sukurtoje atmosferoje, kai kurios gyvybės formos klesti tokiomis sąlygomis. Tokios paprastos bakterijos, kaip ir giliavandenėse angose, rodo, kad bakterijos išgyvena sunkiomis sąlygomis. Senovės vandenyne išsivystė ir išplito cianobakterijų, fotosintetinių mėlynai žalių dumblių tipo fosilijos. Jų kvėpavimo atliekos - deguonis - galiausiai užnuodijo jų atmosferą. Jų tarša pakankamai pakeitė atmosferą, kad galėtų vystytis nuo deguonies priklausomos gyvybės formos.

Vulkanų svarba gyvybei nesibaigė kuriant deguonies turtingą atmosferą. Maginės uolienos sudaro virš 80 procentų Žemės paviršiaus tiek virš, tiek po vandenyno paviršiumi. Riebiosios uolienos (ugnis) yra vulkaninės (išsiveržusios) ir plutoninės (išlydytos medžiagos, kurios atvėso prieš išsiverždamos) uolienos. Ugnikalnių išsiveržimai ir toliau papildo žemę, ar pratęsdami esamą žemę, kaip Havajuose, ar atnešdami naujų salų į paviršių, kaip prie Surtsey, salos, iškilusios 1963 m. palei vandenyno vidurio kalvagūbrį netoli Islandija.

Net Žemės žemės masių forma susijusi su ugnikalniais. Vulkanai kyla palei Žemės plitimo centrus, kur išsiveržusi lava lėtai pastumia viršutinius Žemės sluoksnius į skirtingas konfigūracijas. Lituosferos (plutos ir viršutinės mantijos) sunaikinimas subdukcijos zonose taip pat sukelia ugnikalnius, kai ištirpusi, mažiau tanki magma pakyla atgal į Žemės paviršių. Šie ugnikalniai kelia pavojus, susijusius su sudėtiniais ugnikalniais, tokiais kaip Mt. Šv. Elenos ir Vezuvijaus. Sudėtinių ugnikalnių sprogstamųjų sprogimų poveikis svyruoja nuo atidėto ir atšaukto lėktuvo nepatogumų skrydžiai dėl tirštų pelenų dėl oro sąlygų pokyčių, kai vulkaninės dulkės pasiekia stratosferą ir blokuoja dalį saulės energijos.

Nepaisant neigiamo vulkaninės veiklos poveikio, yra ir ugnikalnių teigiamų aspektų. Vulkaninės dulkės, pelenai ir uolienos suyra į dirvožemį, turintį išskirtinį gebėjimą sulaikyti maistines medžiagas ir vandenį, todėl jie yra labai derlingi. Šie turtingi vulkaniniai dirvožemiai, vadinami andoliais, sudaro apie 1 procentą viso Žemės paviršiaus.

Ugnikalniai ir toliau šildo savo vietinę aplinką. Karštosios versmės palaiko vietines laukinės gamtos buveines, o daugelis bendruomenių šilumai ir energijai naudoti geoterminę energiją.

Mineralų sankaupos dažnai vystosi dėl skysčių iš magminių įsibrovimų. Pradedant brangakmeniais, baigiant auksu ir kitais metalais, ugnikalniai yra susiję su didele Žemės mineralų dalimi. Šių mineralų ir kitų rūdų paieškos paskatino daugelį Žemės tyrinėjimų.