ثوران بركان هونغغا تونغا – هونغ هاباي ، الذي أنتج أقوى انفجار جوي تم تسجيله على الإطلاق ، ولّد أيضًا عددًا قياسيًا من ضربات البرق في عاصفة رعدية شديدة الشحن استمرت 11 ساعة وانتشرت عبر 150 ميلاً (240) ، وفقًا لدراسة جديدة. .
بدأ البركان ، الذي يقع في جنوب المحيط الهادئ ، في الثوران في ديسمبر 2021 ، لكنه بدأ في الانفجار الحدث الأكثر تفجيرًا لم يحدث حتى 15 يناير 2022. على الرغم من أن كالديرا البركان يبلغ 500 قدم (150 مترًا) تحت مستوى سطح البحر ، انفجر الانفجار عبر المياه وأرسل عمودًا من الرماد بارتفاع 36 ميلاً (58 كم) ، مع معدل ثوران. 11 مليار رطل (5 مليارات كيلوغرام) في الثانية – وهو ترتيب أكبر من ثوران جبل سانت هيلين في مايو 1980.
قال المؤلف الرئيسي للدراسة ، أليكسا فان إيتون من هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ، “هناك حدود نظرية لمدى ارتفاع عمود السحب ومدى سرعة حدوث ثوران البركان ، وقد حطمها ثوران هونغغا تونغا جميعًا”. موقع Space.com.
متعلق ب: أدى الانفجار البركاني الضخم في تونغا إلى ظهور رياح حطمت الأرقام القياسية على حافة الفضاء
سجل آخر حطم الثوران هو عدد ضربات البرق. أنتج العمود أشد عاصفة رعدية على الإطلاق ، حيث بلغ ذروته 2600 ومضة في الدقيقة وبلغ مجموعها حوالي 192000 ومضة على مدار 11 ساعة. علاوة على ذلك ، حدثت هذه العاصفة الرعدية على ارتفاع غير مسبوق يتراوح بين 12 و 19 ميلاً (20 إلى 30 كم) ، أعلى من أي برق شوهد من قبل. تم اكتشاف هذه الصواعق بواسطة شبكة من الهوائيات الراديوية المصممة لتتبع العواصف ومركبتين فضائيتين تدوران حول الأرض ، القمر الصناعي GOES-17 تشغلها الإدارة الوطنية الأمريكية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) والقمر الصناعي هيماواري 8 التابع لوكالة الأرصاد الجوية اليابانية.
قال فان إيتون: “لم نشهد أبدًا شيئًا مثل هذا المعدل الهائل من البرق من قبل ، وعلى مثل هذه الارتفاعات الشاهقة”.
تُظهر صور الأقمار الصناعية أن البرق لم ينتشر بشكل عشوائي عبر العمود ، ولكنه حدث في عدة حلقات متحدة المركز يبدو أنها مرتبطة بكل انفجار انفجار من البركان. عندما ارتفع العمود إلى أعلى ، انتفخ ليشكل “سحابة مظلة” ، مع تسقط مادة فائضة عليها وتتأرجح حول طبقة من الطفو المحايد.
“نقل هذا حركة عمودية إلى السحابة ضخمة لدرجة أن الموجة ، التي تتحرك للخارج من مركز العمود ، كانت 10 كيلومترات رأسية [6 miles] من القمة إلى القاع “، قال فان إيتون. موجة الضغط المتذبذبة هذه ، والمعروفة أيضًا باسم موجة الجاذبية (يجب عدم الخلط بينها وبين موجات الجاذبية من الدمج الثقوب السوداء أو النجوم النيوترونية) ، كان مصدر البرق.
هناك طريقتان يمكن أن يتشكل بها البرق داخل موجة الجاذبية الحلقية هذه. منذ ثوران هونججا تونجا تحت الماء ، قام بحقن الكثير من الماء فيه الغلاف الجوي للأرض، تتبنى بلورات الجليد الناتجة شحنات موجبة وسالبة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن بعض الرماد البركاني الذي تم تشكيله من الصخور المتقطعة والصهارة المتطايرة في الهواء بفعل الثوران البركاني يتأين أيضًا ، مما يؤدي إلى المزيد من مناطق الشحنة الموجبة والسالبة. إنه التدرج في الشحنات الكهربائية الذي يطلق شرارات البرق المفاجئة.
في حين شوهدت حلقات البرق في أعمدة بركانية من قبل ، كان ثوران هونغ تونغا هو المرة الأولى التي شوهدت فيها حلقات متعددة – أربع حلقات في المجموع ، مطابقة لأربع مراحل لانفجار البركان – وركب البرق الحلقات المتموجة مثل راكب أمواج في المحيط أمواج.
متعلق ب: يشبه برق كوكب المشتري بشكل لافت للنظر برق كوكب الأرض
قصص ذات الصلة:
– كان ثوران بركان تونغا شديداً لدرجة أنه تسبب في دق الأجواء مثل الجرس
– جزيرة بركانية حديثة الولادة تم رصدها من الفضاء (صورة الأقمار الصناعية)
– صور: 10 براكين لا تصدق في نظامنا الشمسي
تسمى حلقات البرق أيضًا “بثقوب البرق” ، لأنه لا يوجد بداخلها عادة برق. ومع ذلك ، كانت هذه مجرد طريقة أخرى اختلف فيها ثوران هونغ تونغا: بدأت الثقوب بالملء بالبرق في غضون دقائق من تموج موجة الجاذبية. الآلية التي دفعت إلى هذا الحفر لا تزال غير واضحة.
وبغض النظر عن ذلك ، فإن وجود البرق يسلط الضوء على كيفية استخدام الومضات الكهربائية لتوفير إنذار مبكر لثوران البركان. عادة ، يجب على علماء البراكين الانتظار لمدة 10 دقائق أو نحو ذلك حتى يكتشف القمر الصناعي الذي يدور في المدار ويصور عمودًا بركانيًا وخدمات الطوارئ ليتم تنبيهها ، وفي ذلك الوقت قد تغرق تسونامي الناتجة عن المناطق الساحلية ، وسوت رياح الإعصار الأشجار والمنازل ، وقضت تدفقات الحمم البركانية عشرات من الأميال المربعة ورماد محركات الطائرات النفاثة. ومع ذلك ، يتم اكتشاف ضربات البرق على ترددات الراديو بسرعة الضوء. وغني عن القول أن هذا أسرع من الأقمار الصناعية والرياح والأمواج الزلزالية والأشعة دون الصوتية.
إلى جانب تحطيم الأرقام القياسية في يومنا هذا ، يمكن أن يعلمنا ثوران هونغ تونغا أيضًا عن البراكين في الأرض المبكرة ، وحتى على الأجرام السماوية الأخرى. الثوران هو نوع يشار إليه باسم بركان فريتوبلينيان ، والذي يحدث عندما تنفجر كمية هائلة من الصخور المنصهرة عبر طبقة سميكة من الماء. لم يُشاهد بركان تحت الماء متفجر بهذا الحجم إلا من قبل في السجل الجيولوجي.
علاوة على ذلك ، يمكن أن يكون للثوران “تداعيات معقولة على الطريقة التي يحدث بها البرق على الكواكب الأخرى ، مثل كوكب الزهرة، أو غيرها من الكواكب التي لا تدعم عادة البرق التقليدي ، “قال فان إيتون.
دليل على النشاط البركاني النشط على كوكب الزهرة تم اكتشافه في وقت سابق من هذا العام ، في بيانات أرشيفية من مهمة ماجلان التابعة لوكالة ناسا إلى الكوكب الثاني من الشمس. ومع ذلك ، فإن البراكين وفيرة في كوكب المشتري قمر آيو، بينما تحدث أشكال البراكين الجليدية على زحل قمر إنسيلادوس وربما أيضًا القمر الصناعي جوفيان يوروبا.
“إنسيلادوس لديه نفاثات مائية كبيرة تنطلق للتو. هل يمكنها دعم البرق؟” تساءل فان إيتون. “لا أعرف ، لكن يبدو أن هذه طريقة لخلق اضطراب كبير في الغلاف الجوي لم نفكر فيه حقًا في عوالم أخرى.”
نُشر البحث على الإنترنت اليوم (19 يونيو) في المجلة رسائل البحوث الجيوفيزيائية.
تابع كيث كوبر على تويتر تضمين التغريدة. تابعنا على تويتر تضمين التغريدة و على فيسبوك.