อะไรคือตัวชี้วัดว่าภูเขาไฟกำลังจะปะทุ?

การปะทุของภูเขาไฟเป็นส่วนสำคัญของการที่โลกสร้างธรณีสัณฐานใหม่ในช่วงเวลาที่ยาวนาน อย่างไรก็ตาม ลาวาและควันที่พ่นออกมานั้นเป็นอันตรายต่อผู้ที่อยู่รอบๆ การปะทุ นักวิทยาศาสตร์จึงต้องคิดค้นวิธีการทำนายการปะทุ โชคดีที่ภูเขาไฟมักให้สัญญาณบ่งชี้ว่ากำลังจะปะทุ

คลื่นไหวสะเทือนเป็นคลื่นพลังงานที่เกิดขึ้นบนเปลือกโลก คลื่นไหวสะเทือนตามธรรมชาติส่วนใหญ่เกิดจากการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลก ซึ่งส่งผลให้เกิดแผ่นดินไหว อย่างไรก็ตาม การระเบิดบนพื้นผิวโลกยังทำให้เกิดคลื่นไหวสะเทือนในเปลือกโลกอีกด้วย ที่สำคัญ คลื่นไหวสะเทือนไม่สามารถเดินทางผ่านตัวกลางที่เป็นของเหลวได้ เช่น แมกมา หากนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าภูเขาไฟใกล้จะปะทุ พวกเขาสามารถลองจุดชนวนระเบิดขนาดเล็กบนหรือรอบภูเขาไฟ หากไม่พบคลื่นไหวสะเทือน แสดงว่าภูเขาไฟกำลังจะระเบิดในไม่ช้านี้

หินหลายก้อนที่พบรอบๆ ภูเขาไฟมีโลหะที่เป็นแม่เหล็ก ซึ่งหมายความว่าพวกมันจะปล่อยสนามแม่เหล็กออกไป (แรงที่ดึงดูดอะตอมที่มีประจุไฟฟ้าหรือที่เรียกว่าไอออนรอบๆ หิน) อย่างไรก็ตาม สนามแม่เหล็กจะหยุดทำงานเกินอุณหภูมิที่เรียกว่า Curie Temperature ซึ่งแตกต่างกันไปตามโลหะ หินหนืดใต้พื้นผิวสามารถทำให้หินร้อนถึงอุณหภูมิคูรีได้ หากหินใกล้ภูเขาไฟสูญเสียสนามแม่เหล็ก แสดงว่ากำลังใกล้จะปะทุ

แม้จะอยู่ใกล้ผิวน้ำ แมกมาก็ไม่ได้ระเบิดออกมาจากภูเขาไฟในทันที แต่จะค่อยๆ เคลื่อนตัวขึ้นไปบนยอดภูเขาไฟซึ่งอาจใช้เวลานาน เมื่อแมกมาเคลื่อนตัวเข้าใกล้ยอดภูเขาไฟมากขึ้น พื้นที่โดยรอบก็เริ่มบวมขึ้น อุปกรณ์สามารถตรวจสอบอาการบวมนี้ได้

เมื่อแมกมาไหลขึ้นข้างบน ก็ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในคุณสมบัติทางเคมีของบริเวณโดยรอบ รวมถึงการเพิ่มขึ้นของความร้อน ความดันก๊าซ และความต้านทานไฟฟ้า แรงดันแก๊สเปลี่ยนแปลงเมื่อไฮโดรเจนคลอไรด์และซัลเฟอร์ไดออกไซด์ถูกปล่อยออกมาก่อนที่ภูเขาไฟจะปะทุ ความต้านทานไฟฟ้าลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ น้ำบาดาลในบริเวณภูเขาไฟจะร้อนขึ้นและบางครั้งก็เดือดก่อนที่จะปะทุ