https://frosthead.com

Вулканичната светкавица може да помогне на геолозите да наблюдават изригванията

През 79 г. сл. Хр. Плиний Младши е свидетел на изригването на планината Везувий от първа ръка. Няколко години по-късно той хронифицира опустошението в поредица от писма, в които подробно описва не само „писъците на жените, риданията на бебетата и виковете на мъжете“, но яростните сили на природата, очевидни на сцената, включително „плашеща тъмна облаци, наети от мълнии, усукани и хвърлени, отварящи се да разкриват огромни фигури на пламък. "

Въпреки че струите черен дим и ревящите пламъци, описани от Плиний, вероятно се приравняват със зрението на обикновения човек за вулканично изригване, мълния - засенчена от ужасяващия образ на лава, издигната от върха на вулкан - често не успява да направи разреза. Все пак, отчита Maya Wei-Haas за National Geographic, тези електрически тела предлагат повече от просто зрелищно светлинно шоу. Според ново проучване, публикувано в Journal of Volcanology and Geothermal Research, мълниите могат да помогнат на изследователите да наблюдават по-добре изригванията, като предоставят поглед върху поведението на вулканите в близко реално време.

Учени от държавния университет в Портланд, Геоложкото изследване на САЩ (USGS), Вашингтонския университет и Националната администрация за океански и атмосферни източници изведеха в базата данни на световната мрежа за светлинна локация на светкавична активност при 1563 активни вулкана, както и сателитни изображения, улавящи вулканични шлейф разширяване, за проследяване на скоростта на мълния в различни точки по време на изригване.

Екипът установил, че броят на ударите на мълния, пропукващи се в небето, достигнал върха си, като изригването претърпяло първоначално усилване и паднало, тъй като шлейфът непрекъснато се разраствал, предполагайки, че шиповете в активността бележат ключови промени в ранните етапи на изригванията.

Анализът на мълнии има няколко предимства пред традиционните методи за наблюдение, според Wei-Haas. Обикновено изследователите разчитат на сеизмометри, за да преценят потенциалните вулканични заплахи, но такива инструменти са трудни за инсталиране и поддържане, което означава, че често са поставени от вулкани, граничещи с общности, а не от отдалечени райони. За съжаление, относителната изолация не изключва риска, тъй като самолетите, които летят над отдалечени вулкани, могат да бъдат възпрепятствани от вулканична пепел.

Сателитната снимка и инфразвукът са две други възможности, но и двете имат минуси: облаците или тъмнината могат да скрият ключови улики за предстоящи изригвания, а звуковите вълни, използвани в инфразвук, могат да се объркат, докато се движат на стотици километри. Откриването на мълнии от друга страна е бързо (дори изпреварва доклади на очевидци) и по-малко податливо на атмосферни препятствия. Както казва съавторът на проучването Алекса Ван Итън, вулканолог в обсерваторията за вулкани Каскади на USGS National Geographic, светлината също избягва потенциалното изкривяване, изпитвано от звуковите вълни.

Вулканичните мълнии отдавна мистифицират учените. Пишейки за The Washington Post през 2016 г., Анжела Фриц обяснява, че е трудно да хванете светкавици в действие, тъй като удари се случват само в началото на най-интензивните изригвания.

Като цяло мълнията служи като коригиращ механизъм за отрицателни и положителни заряди, отделени в атмосферата. При удари на мълния такива заряди се неутрализират. Учените знаят, че виновниците зад вашата средна гръмотевична буря са електрифицирани ледени кристали, но доскоро точната наука зад вулканичните мълнии остава загадка. След това през 2016 г. две изследвания, отделно публикувани в Geophysical Research Letters, очертават обещаващи обяснения за единния феномен.

Както Беки Оскин отбелязва за Live Science, един доклад, фокусиран върху видео кадри, инфразвук и електромагнитни анализи, свързани с японския вулкан Sakurajima. В комбинация данните сочат, че статичното електричество, генерирано от частици, триещи се в гъсти облаци от пепел, е отговорно за вулканичната светкавица. Второто проучване, което беше ръководено и от Ван Итън, се фокусира върху изригването на вулкана Калбуко в Чили през април 2015 г. Интересното е, че екипът регистрира ясно сходства между вулканична светкавица и гръмотевична светкавица; въпреки привидно противоречивия характер на леден вулкан, Ван Итън и нейните колеги откриха, че пълните с водна пара облаци от изтъняваща пепел произвеждат лед, който задейства мълния, подобно на гръмотевична вълна.

Във връзка с най-новите открития, проучванията за 2016 г. предлагат множество доказателства за важността на мълнията за проследяване на вулканичната активност. Но тъй като Ребека Уилямс, вулканолог от Университета в Хъл, който не е участвал в изследването, казва на Wei-Haas на National Geographic, въпроси - включително въпросът доколко добре мрежата от сензори на WWLLN разграничават буря от вулканична светкавица - остават.

„Трябва да се направи допълнителна работа за пълното разграничаване на двата типа, но тук има голям потенциал“, казва Хъл.

Ван Ийтън озвучава това настроение, казвайки на Вей-Хаас, че трябва да бъдат проведени допълнителни изследвания преди методът да бъде приет за популярна употреба.

„Това, което наистина имаме с този документ, са някои сочни наблюдения“, заключава Ван Итън. „Надявам се, че това ще предизвика много интересни модели за работа и хората, които могат да вземат тези наблюдения и да ги пренесат на следващото ниво.“

Вулканичната светкавица може да помогне на геолозите да наблюдават изригванията