De senaste utbrotten på Island, levande fångad genom dramatiska drönarfilmer, har uppmärksammat allmänheten på vulkanernas enorma kraft. Även om de är vackra, och fascinerande att titta på, de är också dödliga.

Historien har registrerat utbrott så spektakulära att de aldrig har glömts bort. Dessa inkluderar Krakatoa 1883, vars explosion hördes runt om i världen och Mount Tambora, vilket resulterade i hungersnöd över norra halvklotet.

Men det kanske mest kända av allt är Vesuvius utbrott i Italien, i AD79, som förseglade de romerska städerna Pompeji och Herculaneum under lager av aska.

Mänsklig aktivitet har länge påverkats av vulkanutbrott. Nu, forskning om olika sätt som skelettet reagerar på värme ger oss också större förståelse för deras inverkan på mänsklig död.

Vesuvius katastrofala inverkan frös effektivt städerna Pompeji och Herculaneum i tid, som insekter fångade i bärnsten. Detta har gett arkeologer unika insikter i livet för dem som lever i skuggan av vulkanen för tusentals år sedan. Möjligheten att faktiskt gå runt i en gammal stad, nästan som det var, gör att vi kan ansluta till vårt förflutna på konkreta sätt.

Den vetenskapliga studien av kvarlevorna av Vesuvius offer är, dock, inte utan kontroverser. Tills helt nyligen, den rådande teorin var att värmen och kraften från det pyroklastiska flödet som strömmade ut ur Vesuvius fick de mjuka vävnaderna att omedelbart förångas.

Det här är inte vettigt. Vi vet från studier i moderna krematorier och från arkeologiska utgrävningar av ofullständigt kremerade lämningar att de mjuka vävnaderna inte förångas, även vid hundratals grader celsius. Istället torkar de långsamt, dra ihop sig och faller bort från kroppen.

Osäkra bevis

Arbete vid Pompeji och Herculaneum har visat att temperaturerna efter utbrottet var runt 300°C-400°C, absolut inte lika varmt som vid en kremering. Annan nyare forskning har också föreslagit att fragment av hjärnan och neurologiska vävnader bevarades vid Herculaneum. Hur spännande det än låter, bevisen är faktiskt ganska ofullständiga på grund av brist på data, ovanlig proteinkonservering och otillräcklig hänvisning till tidigare publicerade arbeten.

Kroppar förändras avsevärt när de bränns. Huden torkar ut och delas sedan för att avslöja de djupare vävnaderna. Kroppen dras in i den berömda "pugilistiska posen" - som de förvrängda gipsfigurerna skapade av den kylda askan från Pompeji-offren.

Detta utseende hade tidigare tolkats som att offret flydde eller slogs, men vi vet nu att det helt enkelt är konsekvensen av att musklerna drar ihop sig. De inre organen kommer att krympa och förstöras och skelettet kommer att göras synligt.

För mig, det är här det blir intressant. Jag har ägnat de senaste 20 åren åt att studera vad som händer med skelettet när det utsätts för extrem värme. Till skillnad från mjuka vävnader, benen är inte helt förstörda, inte heller förvandlas de till aska.

Extrem hetta

Ben spricker och fragmenteras på olika sätt beroende på om mjukvävnad finns eller saknas. De ändrar färg när kolet försvinner och deformeras och krymper när benets mikroskopiska kristallstruktur blir aktiv. Denna krympning kan vara så mycket som 30%.

Faktiskt, vi kan använda dessa värmeinducerade förändringar för att tolka dödens sammanhang. Till exempel, genom att beräkna intensiteten av förbränning från förändringarnas omfattning eller, som vi gjorde i en nyligen publicerad tidning från en neolitisk plats på Sardinien, rekonstruera en kropps position i förhållande till en brand.

Ny forskning av italienska forskare antydde att staden Pompeji uppslukades på bara 17 minuter, vilket fick de boende att kvävas till döds. Detta stödjer vårt eget arbete i den närliggande staden Herculaneum.

Vi kombinerade nya metoder för att studera benkollagen och kristallstruktur för att visa människorna som skyddar sig i stenbåtshusen vid stranden, snarare än att förångas, var faktiskt kvävda och ihjälbakade.

Herculaneum skiljer sig från Pompeji genom att offren hade längre tid på sig att svara på utbrottet, på grund av stadens läge. Analyser av den avlidnes skelett visar att många människor sprang till stranden för att invänta evakuering till sjöss i säkerhet.

Utgrävning och analys av skeletten tyder på att det främst var män som dog på stranden, medan kvinnorna och barnen tog skydd och till slut dog i stenbåtshusen.

Detta ger oss en gripande inblick i inte bara vilka dessa människor var, men hur de levde sina sista stunder – med kvinnorna och barnen i skydd och utan tvekan skräckslagna när temperaturen ökade till dödliga nivåer, medan deras män och fäder desperat hade försökt att säkra en flykt.

Vesuvius lärde oss inte bara om de levande, den visade oss vad som händer med kroppar när de träffas av en sådan katastrofal geologisk kraft.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.