De les moltes erupcions del Vesuvi, un estratovolcà important del sud d'Itàlia, la més coneguda és la seva erupció l'any 79, que va ser una de les més mortals i conegudes de la història europea.
A la tardor de l'any 79, el Vesuvi va llançar violentament un núvol mortal de tefra i gasos sobreescalfats a una alçada de 33 km, expulsant roca fosa, pedra tosca polveritzada i cendra calenta a 1,5 milions de tones per segon, i finalment alliberant 100.000 vegades l'energia tèrmica dels bombardejos atòmics d'Hiroshima i Nagasaki. L'esdeveniment dona nom a l'erupció volcànica pliniana, caracteritzada per columnes de gasos calents i cendres que arriben a l'estratosfera, tot i que l'esdeveniment també va incloure fluxos piroclàstics associats a erupcions peleanes.
L'esdeveniment va destruir diverses poblacions i assentaments menors de la zona, aleshores part de l'Imperi Romà. Pompeia i Herculà, obliterats i enterrats sota massives onades piroclàstiques i dipòsits de cendra, són els exemples més famosos. Després que les excavacions arqueològiques van revelar molt sobre la vida dels habitants, la zona es va convertir en una gran atracció turística i ara és Patrimoni de la Humanitat per la UNESCO i part del Parc Nacional del Vesuvi.
La població total d'ambdues ciutats era de més de 20.000 habitants. S'han trobat fins ara les restes de més de 1.500 persones a Pompeia i Herculà, encara que es desconeix el nombre total de morts per l'erupció.
Terratrèmols precedents
Un gran terratrèmol va causar una destrucció generalitzada al voltant de la badia de Nàpols, especialment a Pompeia, el 5 de febrer de l'any 62. Alguns dels danys encara no s'havien reparat quan el volcà va entrar en erupció l'any 79.
Un altre terratrèmol més petit va tenir lloc l'any 64; va ser enregistrat per Suetoni a la seva biografia de Neró, i per Tàcit a Annals perquè va tenir lloc mentre Neró era a Nàpols actuant per primera vegada en un teatre públic. Suetoni va registrar que l'emperador va continuar cantant durant el terratrèmol fins que va acabar la seva cançó, mentre que Tàcit va escriure que el teatre es va ensorrar poc després de ser evacuat.
Els quatre dies anteriors a l'erupció de l'any 79 es van informar de terratrèmols menors, però els avisos no són reconeguts. Els habitants de la zona que envoltava el Vesuvi estaven acostumats a tremolors menors a la regió; Plini el Jove va escriure que «no eren especialment alarmants perquè són freqüents a la Campània».
Natura de l'erupció Les reconstruccions de l'erupció i els seus efectes varien considerablement en els detalls, però tenen les mateixes característiques generals. L'erupció va durar dos dies. Plini el Jove, autor de l'únic testimoni escrit que es conserva, va descriure el matí abans de l'erupció com a normal. Tanmateix, s'allotjava a Misenum, a 29 km del volcà a través de la badia de Nàpols, i potser no s'hagués adonat dels primers signes de l'erupció. Durant els dos dies següents, no va tenir cap oportunitat de parlar amb persones de Pompeia o Herculà que havien presenciat l'erupció (mai no va mencionar Pompeia a la seva carta).
Cap a les 13:00h, el mont Vesuvi va entrar en erupció violenta, vomitant una columna a gran altitud de la qual van començar a caure cendres i pedra tosca, que van cobrir la zona. Durant aquest temps es van produir rescats i fugides.
En algun moment de la nit o a primera hora de l'endemà, van començar els fluxos piroclàstics a les proximitats del volcà. Les llums vistes a la muntanya es van interpretar com a focs. La gent tan llunyana com Misenum va fugir per salvar les seves vides. Els fluxos eren ràpids, densos i molt calents, destrossant totalment o parcialment totes les estructures al seu pas, incinerant o sufocant la població restant i alterant el paisatge, inclosa la línia de costa. Aquests van ser acompanyats per tremolors lleugers addicionals i un tsunami lleu a la badia de Nàpols. Al vespre del segon dia, l'erupció s'havia acabat, deixant només boira a l'atmosfera, tapant la llum solar.
Plini el Jove va escriure:
Estudis estratigràfics Sigurðsson, Cashdollar i Sparks van dur a terme un estudi estratigràfic detallat de les capes de cendra basat en excavacions i prospeccions, publicat el 1982. Van concloure que l'erupció es va desenvolupar en dues fases, la pliniana i la peleana, que es van alternar sis vegades.
Una primera fase pliniana va projectar una columna de restes volcàniques i gasos calents entre 15 km i 30 km a l'estratosfera. Aquesta fase va durar de 18 a 20 hores i va estendre pedra tosca i cendres, formant una capa de 2,8 m cap al sud, cap a Pompeia.
La següent fase peleana va produir onades piroclàstiques de roca fosa i gasos calents que van arribar fins a Misenum, a l'oest. Concentrades al sud i al sud-est, dues onades piroclàstiques van engolir Pompeia amb una capa d'1,8 metres de profunditat, cremant i asfixiant els éssers vius que s'havien quedat enrere. Herculaneum i Oplontis van rebre el pes de les onades i van ser enterrades en dipòsits piroclàstics de pedra tosca polveritzada i fragments de lava de fins a 20 m de profunditat. Es creu que les onades 4 i 5 van destruir i enterrar Pompeia. Les sobretensions s'identifiquen als dipòsits per formacions de dunes i llits creuats, que no són produïdes per precipitacions.
L'erupció es considera principalment freatomagmàtica, és a dir, una explosió impulsada per l'energia que s'escapa del vapor produït per l'aigua de mar que es filtra a les falles profundes i que interactua amb el magma calent.
Els estudis de l'erupció del 79 es van comparar amb l'erupció de l'Edat del bronze per la qual cosa se suposa que tard o d'hora hi pot haver un altre desastre d'aquesta magnitud. Des de l'última erupció del 1944, el Vesuvi roman relativament tranquil; de tota manera, la comunitat científica preveu que, com més temps estigui adormit, pitjor serà l'erupció, especialment tenint en compte que la regió entorn del volcà està densament habitada.
Línia temporal de les explosions En un article publicat l'any 2002, Sigurðsson i Casey van concloure que una explosió primerenca va produir una columna de cendra i pedra tosca que va ploure sobre Pompeia al sud-est però no sobre Herculà, que estava a contravent. Posteriorment, el núvol es va col·lapsar a mesura que els gasos es van densificar i van perdre la seva capacitat de suportar el seu contingut sòlid.
Els autors suggereixen que les primeres caigudes de cendra s'han d'interpretar com a explosions de baix volum de matinada que no s'han vist des de Misenum, la qual cosa va fer que Rectina enviés el seu missatger a fer un passeig de diverses hores per la badia de Nàpols, després transitable, donant una resposta a la paradoxa de com el missatger podria aparèixer miraculosament a la vil·la de Plini tan poc després d'una llunyana erupció que l'hauria impedit.
Estudis magnètics Un estudi de 2006 de Zanella, Gurioli, Pareschi i Lanza va utilitzar les característiques magnètiques de més de 200 mostres de fragments lítics, de teules i de guix recollits de dipòsits piroclàstics a Pompeia i als voltants per estimar les temperatures d'equilibri dels dipòsits. Els dipòsits es van col·locar mitjançant corrents de densitat piroclàstica (pyroclastic density current, PDC) resultants dels col·lapses de la columna pliniana. Els autors argumenten que els fragments de més de 2-5 cm no estaven en el corrent el temps suficient per adquirir la seva temperatura, que hauria estat molt més alta. Per tant, distingeixen entre les temperatures de deposició, que estimaven, i les temperatures d'emplaçament, que en alguns casos, basant-se en les característiques de refredament d'alguns tipus i mides de fragments de roques, creien que també podien estimar. Les figures finals es consideren les de les roques del corrent just abans de la deposició.
Tota la roca cristal·lina conté ferro o alguns compostos de ferro, la qual cosa la fa ferromagnètica, igual que les teules romanes i el guix. Aquests materials poden adquirir un camp residual de diverses fonts. Quan les molècules individuals, que són dipols magnètics, es mantenen alineades en unir-se en una estructura cristal·lina, els camps petits es reforcen mútuament per formar el camp residual de la roca. L'escalfament del material afegeix energia interna. A la temperatura de Curie, la vibració de les molècules és suficient per interrompre l'alineació; el material perd el seu magnetisme residual i assumeix qualsevol camp magnètic que se li pugui aplicar només durant la durada de l'aplicació. Els autors anomenen aquest fenomen «desbloqueig». Es considera que el magnetisme residual «bloqueja» camps no residuals.
Una roca és una barreja de minerals, cadascun amb la seva pròpia temperatura de Curie; els autors, per tant, van buscar un espectre de temperatures en lloc d'una sola temperatura. A la mostra ideal, el PDC no va augmentar la temperatura del fragment més enllà de la temperatura de bloqueig més alta. Alguns materials constitutius van conservar el magnetisme que el camp terrestre va imposar quan es va formar l'element. La temperatura es va elevar per sobre de la temperatura de bloqueig més baixa; per tant, alguns minerals en refredar-se van adquirir el magnetisme de la Terra tal com era l'any 79. El camp ampli de la mostra va ser la suma vectorial dels camps del material d'alt bloqueig i el material de baix bloqueig. Aquest tipus de mostra va permetre estimar la baixa temperatura de desbloqueig. Utilitzant equips especials que mesuraven la direcció i la força del camp a diferents temperatures, els experimentadors van augmentar la temperatura de la mostra en increments de 40 °C des de 100 °C fins que va assolir la baixa temperatura de desbloqueig. Privat d'un dels seus components, el camp general va canviar de direcció. Un diagrama de direcció a cada increment va identificar l'increment en què s'havia format el magnetisme resultant de la mostra. Es va considerar la temperatura d'equilibri del dipòsit. Tenint en compte les dades de tots els dipòsits d'augment es va arribar a una estimació de dipòsits d'augment. Els autors van descobrir que la ciutat de Pompeia era un lloc relativament fresc dins d'un camp molt més calent, cosa que van atribuir a la interacció de l'onada amb «l'estructura» de la ciutat.
Els investigadors reconstrueixen la seqüència d'esdeveniments volcànics de la següent manera: El primer dia de l'erupció, una caiguda de pedra tosca blanca que contenia fragments clàstics de fins a 3 centímetres va caure durant diverses hores. Es van escalfar les teules del sostre a 120-140 °C. Aquest període hauria estat l'última oportunitat per escapar. Posteriorment, una segona columna va dipositar una pedra tosca grisa amb clasts de fins a 10 cm, temperatura sense mostrejar, però presumpta que era més alta, durant 18 hores. Aquestes dues caigudes van ser la fase pliniana. L'enfonsament de les vores d'aquests núvols va generar els primers PDC diluïts, que devien ser devastadors per a Herculà, però no van entrar a Pompeia. A primera hora del segon matí, el núvol gris va començar a col·lapsar-se en major grau. Dues grans onades van colpejar i destruir Pompeia. Herculà i tota la seva població ja no existien. L'interval de temperatura de l'emplaçament de la primera onada va ser de 180-220 °C, temperatures mínimes; de la segona, 220-260 °C. La temperatura de deposició de la primera onada era de 140-300 °C. La temperatura del flux era de 300 a 360 °C.
La temperatura variable de la primera onada es va deure a la interacció amb els edificis. Qualsevol població que romangués en refugis estructurals no podria haver escapat, ja que els gasos de temperatures incineradores envoltaven la ciutat. Les temperatures més baixes van ser a les habitacions sota sostres ensorrades. Aquestes eren tan baixes com 100 °C, el punt d'ebullició de l'aigua.