https://frosthead.com

Fulgerul vulcanic ar putea ajuta geologii să monitorizeze erupțiile

În anul 79 d.Hr., Pliniu cel Tânăr a fost martorul de prima dată al erupției Muntelui Vezuviu. Câțiva ani mai târziu, el a cronicizat devastarea într-o serie de scrisori, care detaliază nu numai „strigătele femeilor, urletul pruncilor și strigătele bărbaților”, ci forțele furioase ale naturii evidente la fața locului, inclusiv „întunericul înspăimântător nori, care se închiră prin fulgere răsucite și urlate, deschizându-se pentru a dezvălui figuri uriașe de flacără. "

Deși penele de fum negru și flăcările răcitoare descrise de Plini se aliniează probabil viziunii obișnuite a persoanei despre o erupție vulcanică, fulgerul - umbrit de imaginea terifiantă a lavei care se ridică din vârful unui vulcan - nu reușește adesea să taie. Cu toate acestea, Maya Wei-Haas raportează pentru National Geographic, aceste rulouri electrice oferă mai mult decât doar un spectacol luminos spectaculos. Conform unui nou studiu publicat în Journal of Volcanology and Geothermal Research, fulgerul ar putea ajuta cercetătorii să monitorizeze mai bine erupțiile, oferind informații despre comportamentul vulcanilor în timp real.

Oamenii de știință de la Universitatea de Stat Portland, Studiul Geologic al Statelor Unite (USGS), Universitatea din Washington și Administrația Națională Oceanică și Atmosferică au atras baza de date a rețelei World Wide Lightning Location Network din activitatea de trăsnet la 1.563 de vulcani activi, precum și imagini prin satelit care surprind vulcanice. expansiunea penelor, pentru a urmări ratele de trăsnet în diferite puncte în timpul unei erupții.

Echipa a descoperit că numărul de trăsneturi care trosneau prin cer a atins vârful pe măsură ce o erupție a suferit o intensificare inițială și a căzut pe măsură ce penajul s-a extins constant, ceea ce sugerează că vârfurile în activitate marchează schimbări cheie în primele etape ale erupțiilor.

Analiza fulgerului are mai multe avantaje față de metodele tradiționale de monitorizare, conform Wei-Haas. Cercetătorii se bazează, de obicei, pe seismometre pentru a măsura potențialele amenințări vulcanice, dar astfel de instrumente sunt dificil de instalat și întreținut, ceea ce înseamnă că sunt adesea plasate de vulcani care învecinează cu comunități mai degrabă decât de cele din zone îndepărtate. Din păcate, izolarea relativă nu împiedică riscul, deoarece aeronavele care zboară deasupra vulcanilor îndepărtați pot fi împiedicate de cenușa vulcanică.

Imaginile prin satelit și infrasunetul sunt alte două opțiuni, dar ambele au dezavantaje: Norii sau întunericul pot ascunde indicii cheie pentru erupții iminente, iar undele sonore utilizate în infrasunete pot fi înrădăcinate pe măsură ce se deplasează pe sute de kilometri. În schimb, detectarea fulgerelor este rapidă (chiar depășind rapoartele martorilor oculari) și mai puțin sensibilă la obstacolele meteorologice. După cum spune co-autorul studiului Alexa Van Eaton, un vulcanolog la Observatorul Cascadas Volcan USGS National Geographic, lumina evită, de asemenea, potențialul distorsionat de undele sonore.

Fulgerul vulcanic a mistificat de mult oamenii de știință. Scriind pentru The Washington Post în 2016, Angela Fritz explică faptul că este dificil să surprinzi fulgerul în acțiune, deoarece grevele apar doar la începutul celor mai intense erupții.

În general, fulgerul servește ca mecanism de corecție a încărcărilor negative și pozitive separate în atmosferă. Când fulgerul lovește, astfel de sarcini sunt neutralizate. Oamenii de știință știu că vinovații din spatele furtunii tale medii sunt cristale de gheață electrificate, dar până de curând, știința exactă din spatele fulgerului vulcanic a rămas un mister. Apoi, în 2016, două studii publicate separat în scrisori de cercetare geofizică au prezentat explicații promițătoare pentru fenomenul singular.

După cum notează Becky Oskin Live Science, un raport s-a concentrat pe înregistrări video, infrasunete și analize electromagnetice legate de vulcanul Sakurajima din Japonia. Combinate, datele au sugerat că energia electrică statică generată de particulele care se frecă în nori groși de cenușă era responsabilă de fulgerul vulcanic. Al doilea studiu, care a fost condus și de Van Eaton, s-a concentrat pe erupția din aprilie 2015 a vulcanului Calbuco din Chile. Interesant este că echipa a înregistrat similitudini distincte între fulgerul vulcanic și fulgerul furtunii; în ciuda naturii aparent contradictorii a unui vulcan înghețat, Van Eaton și colegii ei au descoperit că nori plini de vapori de apă de cenușă subțire produceu gheață care a declanșat fulgere la fel cum o face un tunet.

În combinație cu cele mai noi descoperiri, studiile din 2016 oferă numeroase dovezi despre importanța fulgerului în urmărirea activității vulcanice. Dar Rebecca Williams, o vulcanologă de la Universitatea din Hull care nu a fost implicată în studiu, spune Wei-Haas de la National Geographic, întrebări - inclusiv problema cât de bine rămân rețeaua de senzori WWLLN dintre furtună și fulgerul vulcanic.

„Trebuie să se lucreze în continuare pentru a distinge pe deplin cele două tipuri, dar aici există un potențial mare”, spune Hull.

Van Eaton răspunde acestui sentiment, spunându-i lui Wei-Haas că cercetările suplimentare trebuie efectuate înainte ca metoda să fie adoptată pentru utilizare populară.

„Ceea ce avem cu adevărat cu această lucrare sunt câteva observații suculente”, concluzionează Van Eaton. "Sper că acest lucru va declanșa o mulțime de activități de modelare interesante și oameni care pot lua aceste observații și le pot duce la nivelul următor."

Fulgerul vulcanic ar putea ajuta geologii să monitorizeze erupțiile