Þegar kvika (bráðið berg) rís úr gosrás og tvístrast í gjósku er hún upphaflega meira en 800°C heit og fer hratt, um 600 metra á sekúndu.[1] Gjóskan rís síðan með gosmekkinum, sem í upphafi er gerður af gjóskunni, sem er 90-99% af massa makkarins og afgangurinn úr eldfjallagastegundum eins og vatni, koltvíoxíði, brennisteinstvíoxíði, saltsýru, flúrsýru og brennisteinsvetni.[2] Einnig er töluvert af málmum í gasfasa við þetta hitastig.
Styrkur einstakra gastegunda og málma fer eftir efnasamsetningu kvikunnar og hve lengi hún hefur dvalið í jarðskorpunni á leið sinni til yfirborðs. Basalt er oftast snautt af gasi (0,2-0,5%) en kísilrík kvika eins og ríólít, er vatnsrík, allt að 5%. Styrkur vatns og margra gastegunda í kviku má tengja við kísilstyrk hennar en styrk brennisteinsgastegunda við járnstyrk kvikunnar.[3]
Þegar mökkurinn þenst út dregur hann til sín andrúmsloft og kólnar þegar hann rís í allt að tíu kílómetra hæð og stundum enn hærra. Í tíu kílómetra hæð er hitastig um -50°C, gjóskan storknar þar að fullu, gastegundir þéttast og örþunn himna málm- sýru- og næringarsalta sest utan á gjóskuna. Himnan er örþunn að meðaltali, allt niður í hálfan nanómetra á þykkt.[4] En nanómetri er einungis einn milljónasti úr millimetra.
Himnan er auðleysanleg í vatni. Sýrur, sölt, þungmálmar og næringarefni leysast því úr læðingi um leið og gjóskukorn lenda í vötnum eða sjó, eða þegar fyrst rignir á gjóskuna eftir að hún er fallin til jarðar. Leysing yfirborðshimnunnar getur hvort tveggja skaðað eða bætt umhverfið en um það er fjallað nánar í svari við spurningunni Hvaða áhrif hefur eldfjallaaska á lífríkið? Tilvísanir:- ^ Delmelle P., Wadsworth F.B., Maters E.C., AyrisP.M. (2018). High Temperature Uptake of Volcanic Gases on Ash in Eruption Plumes. Reviews in Mineralogy and Geochemistry (í prentun).
- ^ Sparks R.S.J., Bursik M.I., Carey S.N., Gilbert J.S., Glaze L.S., Sigurdsson H., Woods A.W. (1997) Volcanic Plumes. John Wiley & Sons, London.
- ^ Óskarsson N. (2013). Eldfjallagas. Í; Náttúruvá á Íslandi. Eldgos og jarðskjálftar. Ritstjórar Júlíus Sólnes, Freysteinn Sigmundsson og Bjarni Bessason, bls. 130-144. Viðlagatrygging og Háskólaútgáfan: Reykjavík.
- ^ Gislason S. R., T. Hassenkam, S. Nedel, N. Bovet, E. S. Eiriksdottir, H. A. Alfredsson, C. P. Hem, Z. I. Balogh, K. Dideriksen, N. Oskarsson, B. Sigfusson, G. Larsen, and S. L. S. Stipp (2011a). Characterization of Eyjafjallajökull volcanic ash particles and a protocol for rapid risk assessment. PNAS 108, 7307-7312.
- SRG.