Většina sopečných erupcí zahrnuje magma - směs roztavených hornin a plynů, která se nachází pod povrchem Země. Může obsahovat i krystaly či rozpuštěné plyny. Jakmile se však dostává na povrch, používá se pro jeho označení termín láva. 

Tyto erupce pak můžeme rozdělit do dvou hlavních skupin: effusivní a výbušné. Tekuté magma se při effosivní erupci mění na povrchu Země v lávu a pomalu jako řeka vytéká z kráteru. Jde o nejběžnější formu, při které dochází i k uvolňování plynů (například sirovodík, oxid uhličitý či chlorovodík). Teplota lávy se většinou pohybuje kolem 500 - 700 stupňů Celsia, někdy však i kolem 1000 stupňů. 

Explozivní neboli výbušné erupce jsou horší případ. V této situaci hustá těžká láva zabraňuje plynům, aby kráter opustily. Ty se následně hromadí a narůstá jejich tlak, při kterém se zničí stěny vulkánu a v průběhu několika sekund se obrovské množství (někdy až milion tun) lávy, prachu, popela a jiného pyroklastického materiálu vymrští do atmosféry - a to až do výše 20 kilometrů. Podle objemu, chování lávy a vnějších projevů erupce se pak erupce rozlišuje dále, například havajská neboli trhlinová, strombolská, pliniovská, peléjská a nakonec vulkánská erupce.

Filipínská sopka Mayon:

Právě pliniovský neboli vesuvský či čedičový typ erupce je nejničivější. Je způsoben obrovským výbuchem plynů, které se nahromadily pod ucpaným kráterem. Exploze vytvoří kráterový komín, jímž jsou rozžhavený popel, lapily a pumy vystřelovány vysoko do atmosféry. Erupce bývají prudké a výbušné. Podmínkou takovýchto erupcí je velká viskozita magmatu a vysoký podíl těkavých složek.

Nový pohled na chemické procesy

Tímto způsobem vybuchla sopka Vesuv roku 79 našeho letopočtu. Pod jejím popelem byla pohřbena města Pompeje a Herculaneum. Zahynul zde i římský přírodovědec Plinius starší. Jeho synovec Plinius mladší (podle něhož se také tento typ erupce označuje) pak jako první tuto katastrofu popsal. 

Starověké město Pompeje vzniklo někdy v 6. století před naším letopočtem a nacházelo se nedaleko dnešní Neapole. Sopka Vesuv jej však zcela zničila. Erupce trvala nepřetržitě tři dny, v důsledku čehož bylo město pokryto vrstvou popela o výšce asi 6 metrů. Ten dokonale zakonzervoval tamní budovy i předměty. Pro archeology tak Pompeje představují jedinečný pohled na starořímskou kulturu.

Geologické procesy, které způsobují to, že jsou některé erupce effuzivní a jiné explozivní, však byly podle vědců špatně pochopeny. Nejnovější článek publikovaný v časopise Nature Geoscience totiž naznačuje, že celý jev může souviset s rychlou krystalizací magmatu.

Reportáž z návštěvy Pompejí:

Vědci analyzovali výbušné erupce pomocí kombinace numerického modelování a experimentů prováděných v laboratoři i na místě u sopek. Zkoumali také vzorky sopečné horniny shromážděné z vysoce explozivních erupcí, včetně výbuchu sopky Tarawera na Novém Zélandu z roku 1886.

Během bádání pak zjistili, že rychlý výstup magmatu vyvolává chladivý efekt. Chlazení vede k tvorbě krystalů v magmatu, což velmi rychle zvyšuje jeho viskozitu a způsobuje fragmentaci. To následně způsobí explozivní erupci.

Krystalizace

"Zjistili jsme, že za určitých podmínek může během výstupu magmatu dojít ke krystalizaci," uvedl Fabio Arzilli, hlavní autor studie z University of Manchester ve Velké Británii. Na základě těchto zjištění pak Arzilli tvrdí, že všechny vulkanické systémy na Zemi, které zahrnují nejčastější typ lávy - takový, který při ochlazování tvoří na povrchu čedič - mají potenciál vytvářet silné explozivní erupce.

"To má významné důsledky pro pochopení rizika, a to nejen na regionální, ale i celosvětové úrovni," říká.

Krystalizaci magmatu studovali někteří vědci již dříve. Obecně však ale dospěli k závěru, že tento proces je příliš pomalý na to, aby byl příčinou vysoce explozivních erupcí. Nejnovější výzkum však ukázal, že za správných teplot a chemických podmínek se proces může objevit překvapivě rychle.