miniatura|Batimetría da cadea de montes submarinos Hawai-Emperador, mostrando a longa cadea volcánica xerada polo punto quente de Hawai, empezando en Hawai e rematando na fosa das Aleutianas.
(situación do monte submarino Kamaʻehuakanaloa (antes chamado Loihi); o punto quente real está a uns 40 km ao sueste) miniatura|Diagrama que mostra a migración da codia terrestre sobre o punto quente.
O punto quente de Hawai (ou Hawaii) é un punto quente volcánico localizado preto do arquipélago de Hawai, na parte norte do océano Pacífico. É un dos puntos quentes do mundo mellor coñecidos e máis intensamente estudados. A pluma do manto de Hawai é responsable da creación da cadea de montes submarinos Hawai-Emperador, unha cadea montañosa volcánica principalmente situada baixo o mar de 6200 km de lonxitude. Catro destes volcán están activos, dous son dormentes; máis de 123 están extintos, a maioría deles convertidos agora en atois ou montes submarinos. A cadea esténdese desde o sur da illa grande de Hawai ao bordo da fosa das Aleutianas, preto da costa oriental de Rusia.
Mentres que a maioría dos volcáns se crearon pola actividade xeolóxica nos límites ou bordos das placas tectónicas, o punto quente de Hawai está localizado lonxe dun límite de placas. A teoría clásica do punto quente, proposta inicialmente en 1963 por John Tuzo Wilson, propón que unha soa pluma do manto fixa orixina volcáns que despois, ao quedaren afastados da súa fonte de magma polo movemento da placa do Pacífico (neste caso), van quedando inactivos e finalmente son erosionados ata quedaren por debaixo do nivel do mar ao longo dun período de millóns de anos. Segundo esta teoría, o ángulo de case 60° que hai entre os segmentos da cadea dos montes Emperador e o hawaiano foi causado por un súbito cambio do movemento da placa do Pacífico. En 2003, novas investigacións desta irregularidade levaron a propoñer unha teoría de punto quente móbil, suxerindo que os puntos quentes son móbiles, non fixos, e que esa curvatura observada da aliñación Hawai-Emperador de 47 millóns de anos de antigüidade foi causada por un cambio no movemento do punto quente e non da placa.
Os antigos hawaianos foron os primeiros en recoñecer o aumento da antigüidade e o estado erosionado dos volcáns cara ao norte, a medida que avanzaban nas súas expedicións de pesca ao longo do arquipélago. O estado volátil dos volcáns hawaianos e a súa constante batalla contra o mar foi un importante elemento da mitoloxía hawaiana, encarnada na deusa dos volcáns Pele. Despois da chegada dos europeos ás illas Hawai, James Dwight Dana dirixiu en 1880–1881 o primeiro estudo xeolóxico formal dos volcáns do punto quente, confirmando a relación desde hai moito tempo observada polos nativos. O vulcanólogo Thomas Jaggar fundou o Observatorio de Volcáns Hawaiano en 1912, iniciando a observación científica continua das illas. Na década de 1970 iniciouse un proxecto de mapado para obter máis información sobre a complexa xeoloxía do fondo oceánico das Hawai.
Desde entón obtivéronse imaxes tomográficas do punto quente que mostraron que tiña unha anchura de 500 a 600 km e unha profundidade de 2000 km, e estudos baseados na olivina e o granate demostraron que a súa cámara de magma está aproximadamente a 1500 °C. Nos seus polo menos 85 millóns de anos de actividade, o punto quente estímase que produciu 750.000 km3 de rochas. A velocidade de deriva da cadea fíxose máis rápida pouco a pouco conforme pasaba o tempo, causando a diminución do período de tempo en que cada volcán está activo, desde os 18 millóns de anos para o monte submarino Detroit (de 76 millóns de anos de idade), a só menos de 900.000 para o Kohala (de só 1 millón de anos de idade); por outra parte, o volume eruptivo incrementouse desde 0,01 km3 por ano a uns 0,21 kmsup>3</sup>. En conxunto, isto causou unha tendencia a que os volcáns sexan máis activos pero que se silencien rapidamente, e os volcáns queden separados a menos distancia; así, mentres que os volcáns do lado próximo ao punto quente se solapan entre si (formando superestruturas como a illa grande de Hawai e a antiga Maui Nui, hoxe fragmentada en varias illas), os montes submarinos máis vellos da cadea Emperador están espazados a uns 200 km uns doutros.
Teorías A tectónica de placas xeralmente céntrase nas deformacións e vulcanismo nos bordos de placas. Porén, o punto quente de Hawai está a máis de 3200 km do bordo de placa máis próximo; cando a estaba estudando en 1963, o xeofísico canadense J. Tuzo Wilson propuxo a teoría do punto quente para explicar estas zonas de vulcanismo moi afastadas das condicións habituais, unha teoría que desde entón suscitou ampla aceptación.
Teoría do punto quente estacionario de Wilson
miniatura|300px|Mapa con código de cores desde o vermello ao azul para indicar a idade da codia construída por expansión do fondo oceánico. 2 indica a posición da curva no camiño do punto quente, e 3 sinala a localización actual do punto quente de Hawai.
Wilson propuxo que a convección no manto produce baixo a superficie da Terra pequenos afloramentos de materiais quentes e con tendencia a flotar; estas plumas do manto activas termicamente subministran magma que á súa vez manteñen unha actividade volcánica de longa duración. Este vulcanismo no "medio das placas" constrúe picos que se erguen desde un fondo oceánico relativamente sen relevo, inicialmente formando montes submarinos e posteriormente illas volcánicas completamente desenvolvidas. A tectónica de placas local (no caso do punto quente de Hawai, a placa do Pacífico) pasa gradualmente sobre o punto quente, transportando con el os volcáns sen afectar a pluma. Durante centos de miles de anos, a subministración de magma para un determinado volcán queda lentamente cortada, causando finalmente a súa extinción. Ao non estar xa o suficientemente activo como para superar a erosión que sofre a illa, o volcán vai de vagariño retrocedendo ante as ondas do mar, acabando por quedar baixo o nivel do mar, converténdose nun monte submarino outra vez. A medida que o ciclo continúa, un novo centro volcánico perfora a codia, e orixínase unha nova illa volcánica. O proceso continúa ata que a pluma do manto colapse.
Este ciclo de crecemento e dormancia crea unha cadea de volcáns nun lapso de millóns de anos, deixando unha serie aliñada de illas volcánicas e montes submarinos sobre o leito oceánico. Segundo a teoría de Wilson, os volcáns hawaianos deberían ser progresivamente máis vellos e cada vez máis erosionados conforme están máis lonxe do punto quente, e isto é doadamente observable e cúmprese; a rocha máis vella nas principais illas hawaianas, a de Kauai, ten uns 5,5 millóns de anos e está moi erosionada, mentres que a rocha máis vella da illa de Hawai é comparativamente xove, de 0,7 millóns de anos ou menos, con novas lavas que erupcionan continuamente no volcán Kīlauea, o centro actual do punto quente. Outra consecuencia desta teoría é que a lonxitude da cadea e a orientación serve como rexistro da dirección e velocidade do movemento da placa do Pacífico. Unha importante característica da cadea das Hawai é unha "súbita" curvatura de 60 graos que ten unha antigüidade de 40 a 50 millóns de anos que presenta a traxectoria seguida pola cadea, e segundo a teoría de Wilson, isto é unha proba de que houbo un cambio nítido na dirección da placa, a cal tería iniciado a subdución ao longo de gran parte do límite oeste da placa do Pacífico. Esta parte da teoría foi recentemente posta en dúbida, e a curvatura observada pode atribuírse ao movemento do propio punto quente.
Os xeofísicos cren que os puntos quentes se orixinan nalgún dos dous principais límites de capas profundos da Terra, que poden ser a interface pouco profunda situada no manto inferior entre unha capa convectiva do manto superior e unha capa non convectiva inferior, ou ben a capa máis profunda D'' ("capa D dobre prima"), aproximadamente de 200 km de grosor e situada inmediatamente por riba do límite núcleo-manto. Unha pluma do manto iniciaríase na interface cando a capa inferior a máis temperatura quenta unha porción da capa superior máis fría. Esta porción menos viscosa, con capacidade de flotación e quente da capa superior faríase menos densa debido á expansión térmica e ascendería cara á superficie como unha inestabilidade de Rayleigh-Taylor. Cando a pluma do manto acada a base da litosfera, a pluma quéntaa e produce fusión. Este magma entón ábrese camiño ata a superficie, onde erupciona como lava.
Os argumentos sobre a validez da teoría do punto quente céntranse xeralmente na progresión estable en idade das illas Hawai e os relevos próximos e son: unha curvatura similar na traxectoria do punto quente Macdonald, a cadea de montes submarinos das illas Austrais-Marshall, localizadas xusto ao sur; outros puntos quentes da cunca do Pacífico que seguen a mesma tendencia de idade progresivamente maior desde o sueste ao noroeste en posicións relativamente fixas; e estudos sismolóxicos de Hawai que mostran un incremento de temperaturas no límite núcleo-manto, todos os cales son evidencias da existencia dunha pluma do manto.
Hipótese do punto quente pouco profundo miniatura|Diagrama dunha sección da estrutura interna da Terra.
Outra hipótese é que se forman anomalías de fusión como resultado da extensión litosférica, que permiten que a fusión preexistente ascenda á superficie. Estas anomalías de fusión son chamadas normalmente "puntos quentes", pero baixo a hipótese da fonte pouco profunda, o manto que está por debaixo deles non está anormalmente quente. No caso da cadea de montes submarinos Hawai-Emperador, o sistema de bordos da placa do Pacífico era moi diferente do actual hai uns 80 millóns de anos, cando empezou a formarse a cadea de montes submarinos Emperador. Hai evidencias de que a cadea empezou nunha dorsal en expansión (a dorsal do Pacífico-Kula) que agora está subducida na fosa das Aleutianas. O lugar de extracción do fundido puido migrar lonxe da dorsal cara ao interior da placa, deixando un trazo de vulcanismo detrás del. Esta migración puido ocorrer porque esta parte da placa estaba estendéndose para acomodar a tensión intraplaca. Deste xeito, podería manterse unha rexión de escape de fundidos de longa duración. Os partidarios desta hipótese argumentan que as anomalías da velocidade das ondas sísmicas observadas en estudos de tomografía sísmica non poden ser interpretados fiablemente como afloramentos quentes que se orixinaron no manto inferior.
Teoría do punto quente móbil O aspecto máis cuestionado da teoría de Wilson é se os puntos quentes están verdadeiramente fixos en relación á placa tectónica que está por riba. As mostras de perforacións recollidas polos científicos xa desde 1963 suxiren que o punto quente puido ir á deriva ao longo do tempo, a un ritmo relativamente rápido duns 4 cm por ano durante o Cretáceo tardío e Paleoxeno inicial (hai 81–47 millóns de anos); en comparación, a dorsal mesoatlántica espállase a unha velocidade de 2,5 cm por ano. En 1987 un estudo publicado por Peter Molnar e Joann Stock atopou que o punto quente non se move en relación ao océano Pacífico; porén, eles interpretaron isto como o resultado dos movementos relativos das placas de Norteamérica e do Pacífico e non como o do propio punto quente.