مايو 16, 2022

اشترك في النشرة العلمية الخاصة بـ CNN’s Wonder Theory. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.



سي إن إن

كان الثوران البركاني في جزيرة بالقرب من تونغا في يناير قويًا مثل ثوران كراكاتوا عام 1883 في إندونيسيا ، وهو أحد أكثر الأحداث البركانية فتكًا وتدميرًا على الإطلاق.

بدأ العلماء في تجميع ما حدث أثناء ذلك ثوران 15 يناير من بركان هونغا تونغا – هونغ هاباي المغمور تحت سطح البحر على بعد 65 كيلومترًا (40 ميلاً) شمال عاصمة تونغا ، مما أسفر عن مقتل ما لا يقل عن ثلاثة أشخاص. لقد حدد الثوران التفسير السهل وقلب فهم العلماء لهذا النوع من البراكين رأساً على عقب.

أفادت دراستان جديدتان نشرتا يوم الخميس في دورية ساينس أن الثوران البركاني أرسل موجات ضغط نادرا ما لوحظت حول العالم لمدة ستة أيام وأطلق نوعًا غير متوقع من موجات تسونامي. كما تسبب السحب الهائل للغازات وبخار الماء والغبار في خلق رياح قوية من الأعاصير في الفضاء ، وقالت ناسا في دراسة منفصلة نشرت هذا الاسبوع.

أشارت البيانات المبكرة في أعقاب الانفجار إلى أنه كان الأكبر منذ اندلاع جبل بيناتوبو عام 1991 في الفلبين ، لكن الدراسات العلمية ، التي شارك فيها 76 عالماً في 17 دولة ، أشارت إلى أن موجات الضغط التي أطلقها كانت مماثلة لتلك الناتجة عن ثوران بركان جبل بيناتوبو في الفلبين. الكارثة 1883 ثوران كراكاتوا وأكبر 10 مرات من تلك الموجودة في 1980 اندلاع جبل سانت هيلين في مقاطعة سكامانيا ، واشنطن.

كتب باحثو الدراسة العلمية أن ثوران بركان تونجا كان “نشيطًا بشكل غير عادي”. وكشفوا أن موجات الضغط الجوي منخفضة التردد ، المسماة موجات لامب ، التي تم اكتشافها بعد الانفجار البركاني دارت حول الكوكب في اتجاه واحد أربع مرات وفي الاتجاه المعاكس ثلاث مرات.

وهي ظاهرة نادرة نسبيًا ، تنتقل هذه الموجات بسرعة الصوت. لا يمكن اكتشافها من قبل البشر و قال مؤلف الدراسة كوينتين بريسود ، عالم الجيوفيزياء في مصفوفة رصد الزلازل النرويجية في أوسلو. كما لوحظت موجات الحمل خلال الحرب الباردة بعد التجارب النووية في الغلاف الجوي.

“إنه نادر جدًا. لذا فإن موجات الحمل مرتبطة بالفعل بعمليات إزاحة كبيرة الحجم من الهواء. وقال المؤلف المشارك جيل أسينك ، كبير الجيوفيزياء في قسم علم الزلازل والصوتيات في المعهد الملكي الهولندي للأرصاد الجوية ، “إنهم ينتشرون في الغالب على طول سطح الأرض”.

بالتحرك عبر سطح العديد من المحيطات والبحار ، خلقت موجات ضغط الحمل الناتجة عن الانفجار موجة سريعة الحركة من أمواج تسونامي المتناثرة.

عادة ما ترتبط موجات تسونامي التقليدية بالتغيرات المفاجئة في قاع المحيط مثل الزلزال. بشكل حاسم ، هذه ما يسمى meteotsunamis السفر أسرع بكثير من تسونامي التقليدية ، حيث تصل قبل ساعتين مما كان متوقعًا ، وتستمر لفترة أطول ، مما قد يكون له آثار على أنظمة الإنذار المبكر.

ولأن موجة الضغط الجوي ولّدتها ، بدت موجات المد وكأنها “تقفز من القارات” ، مع تسونامي سُجل من المحيط الهادئ إلى المحيط الأطلسي ، كما قال المؤلف المشارك سيلفيو دي أنجيليس ، أستاذ الجيوفيزياء البركانية في قسم علوم الأرض والمحيطات والبيئة بجامعة ليفربول في المملكة المتحدة.

وكشف البحث أيضًا أنه تم اكتشاف صوت مسموع من الانفجار البركاني على بعد أكثر من 10000 كيلومتر (6000 ميل) من المصدر في ألاسكا. – حيث سمع على شكل سلسلة من الانفجارات. وقالت الدراسة إن ثوران بركان كراكاتوا عام 1883 سُمع على بعد 4800 كيلومتر (2980 ميلاً) ، على الرغم من أنه أقل شيوعًا من ثوران تونغا.

توضح مطبوعة حجرية السحب المتدفقة من بركان كراكاتوا خلال انفجار عام 1883 الكارثي في ​​جنوب غرب إندونيسيا.

وقال الباحثون إن هناك حاجة إلى مزيد من البيانات لفهم آلية اندلاع البركان.

يُعتقد أن أحد أسباب مثل هذا الانفجار النشط – خلق سحابة مظلة بارتفاع 30 كيلومترًا (حوالي 19 ميلًا) وعمودًا بارتفاع 58 كيلومترًا (36 ميلًا) – كان بسبب “تلامس الصهارة الساخنة المشحونة بالغاز مع (مياه البحر) بسرعة كبيرة ، “قال دي أنجيليس عبر البريد الإلكتروني. “الانتقال السريع للحرارة الشديدة بين الصهارة الساخنة والماء البارد انفجارات عنيفة قادرة على تمزيق الصهارة “.

دراسة أخرى نشرت الثلاثاء في رسائل البحث الجيوفيزيائيوجدت أن بركان تونجا تسبب أيضًا في إحداث دمار في الفضاء ، مما أدى إلى رياح قوية من الأعاصير ، استنادًا إلى بيانات من مهمة مستكشف اتصال الغلاف الأيوني التابع لناسا ، أو ICON ، والأقمار الصناعية Swarm التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية.

تسبب السحب العملاق للغازات وبخار الماء والغبار الذي دفع إلى السماء بفعل الانفجار البركاني في حدوث اضطرابات ضغط كبيرة في الغلاف الجوي ، مما أدى إلى رياح قوية ، وفقًا لوكالة ناسا. قال في بيان. مع توسع هذه الرياح صعودًا إلى طبقات أرق من الغلاف الجوي ، بدأت تتحرك بشكل أسرع.

وقالت ناسا: “عند الوصول إلى طبقة الأيونوسفير وحافة الفضاء ، سجلت ICON سرعات الرياح بسرعة تصل إلى 450 ميلاً في الساعة – مما يجعلها أقوى رياح أقل من 120 ميلاً على ارتفاع تقاس بالمهمة منذ إطلاقها”.

(من اليسار) تظهر صور الأقمار الصناعية من 6 يناير و 18 يناير تأثير الانفجار البركاني بالقرب من تونجا.

في طبقة الأيونوسفير ، حيث يلتقي الغلاف الجوي للأرض بالفضاء ، عصفت الرياح الشديدة أيضًا بالتيارات الكهربائية ، مما أدى إلى قلب الجسيمات من تيارها الكهربائي المعتاد المتدفق شرقًا – يسمى التيار الكهربائي الاستوائي – إلى اتجاه غربًا لفترة قصيرة ، وارتفع التيار الكهربائي إلى خمسة أضعاف قوتها العادية الذروة.

قالت جوان وو ، عالمة الفيزياء في جامعة كاليفورنيا ، بيركلي ، ومؤلفة مشاركة في دراسة جيوفيزيكال ريسيرش ليترز: “من المدهش للغاية أن نرى التيار الكهربائي ينعكس إلى حد كبير بسبب شيء حدث على سطح الأرض”.

“هذا شيء رأيناه سابقًا فقط مع العواصف المغناطيسية الأرضية القوية ، والتي هي شكل من أشكال الطقس في الفضاء بسبب الجسيمات والإشعاعات القادمة من الشمس.”

قال بريان هاردينغ ، عالم الفيزياء في جامعة كاليفورنيا في بيركلي والمؤلف الرئيسي كان ثوران تونغا “يسمح لنا باختبار العلاقة غير المفهومة بين الغلاف الجوي السفلي والفضاء.”

وأضاف: “لقد تسبب البركان في أحد أكبر الاضطرابات في الفضاء التي شهدناها في العصر الحديث”.