https://frosthead.com

A vulkáni villám segíthet a geológusoknak a kitörések megfigyelésében

Kr. E. 79-ben Plinius, a fiatalabb első kézből tanúi volt a Vezúv kitörésének. Néhány évvel később levélsorozatban krónikusan krónizálta a pusztítást, amely nemcsak a „nők sikoltozása, a csecsemők siratása és a férfiak kiáltása”, hanem a helyszínen megjelenő dühös természetű erők, köztük a „félelmetes sötét felhők, amelyeket villámcsapás útján csavart és összecsaptak, kinyíltak, hogy hatalmas lángfigurákat fedjenek fel. ”

Bár a fekete füst és a zúgó lángok, amelyeket Plinius leírt, valószínűleg megegyeznek az átlagos ember vulkánkitörés látásával, a villám - amelyet a vulkán tetejéből kilógó félelmetes lávakép borít el - gyakran elmulasztja a vágást. Maya Wei-Haas azonban a National Geographic számára számol be: ezek az elektromos ingek nem csupán látványos fényműsorokat kínálnak. A Journal of Volcanology and Geotermal Research közzétett új tanulmány szerint a villám segíthet a kutatóknak jobban megfigyelni a kitöréseket azáltal, hogy betekintést nyújt a vulkánok viselkedéséről valós időben.

A Portland Állami Egyetem, az Egyesült Államok Geológiai Szolgálatának (USGS), a Washingtoni Egyetemnek és a Nemzeti Óceáni és Légköri Adminisztrációnak a tudósai felhívták a World Wide Lightning Location Network adatbázisát, amelyben 1563 aktív vulkán villámcsapása működik, valamint a vulkánokat rögzítő műholdas képeket. könnyebben megnöveli a villámsebességet a kitörés során a különböző pontokon.

A csoport megállapította, hogy az égen átrepedő villámcsapások száma tetőzött, amikor a kitörés kezdetben intenzívebbé vált, és csökkent, amikor a tollazat folyamatosan bővült, jelezve, hogy az aktivitás tüskéi jelzik a kulcsfontosságú változásokat a kitörés korai szakaszában.

Wei-Haas szerint a villámvizsgálatnak számos előnye van a hagyományos megfigyelési módszerekkel szemben. A kutatók általában a szeizmométerekre támaszkodnak a potenciális vulkáni fenyegetések felmérésére, de ezeket az eszközöket nehéz telepíteni és karbantartani, azaz ezeket gyakran a közösségekkel szomszédos vulkánok helyezik el, nem pedig a távoli területeken. Sajnos a relatív elszigeteltség nem zárja ki a kockázatot, mivel a távoli vulkánok felett repülő repülőgépek akadályozhatják a vulkáni hamu.

A műholdas képek és az infrahang két másik lehetőség, de mindkettőnek vannak hátrányai: A felhők vagy a sötétség elrejti a kulcsfontosságú jeleket a küszöbön álló kitörésekhez, és az infravörös hanghullámok összezavarodhatnak, amikor több száz mérföldre áthaladnak. A villám észlelése viszont gyors (még a szemtanúk jelentéseit is meghaladja) és kevésbé érzékeny az időjárási akadályokra. Ahogy a tanulmány társszerzője, Alexa Van Eaton, az USGS Cascades Volcano Observatory vulkanológusa elmondja National Geographic szerint a fény elkerüli a hanghullámok által okozott lehetséges torzulásokat is.

A vulkáni villám régóta misztikálta a tudósokat. Angela Fritz, aki a The Washington Post 2016-ban írt, elmagyarázza, hogy nehéz villámgyűjtést elérni akcióban, mivel a sztrájkok csak a legerősebb kitörések kezdetén fordulnak elő.

A villámlás általában javítja a légkörben elválasztott negatív és pozitív töltéseket. Villámlás esetén az ilyen töltések semlegesülnek. A tudósok tudják, hogy az átlagos zivatar mögött bűnösök elektromos jégkristályok vannak, ám a közelmúltig a vulkáni villámlás mögött rejlő tudomány rejtély maradt. Ezután 2016-ban két, a Geophysical Research Letters-ben külön közzétett tanulmány ígéretes magyarázatokat vázolt fel a szinguláris jelenségre.

Amint Becky Oskin megjegyzi Élő tudomány : egy jelentés a japán Sakurajima vulkánnal kapcsolatos videofelvételekre, infravörös és elektromágneses elemzésre összpontosított. Az adatok együttesen arra utalnak, hogy a vastag hamufelhőkben dörzsölő részecskék által generált statikus elektromosság felelős a vulkáni villámlásért. A második tanulmány, amelyet Van Eaton is vezet, a chilei Calbuco-vulkán 2015. április kitörésére összpontosított. Érdekes módon a csapat különféle hasonlóságokat rögzített a vulkán villámlás és a zivatar villámlás között; A jeges vulkán látszólag ellentmondásos jellege ellenére Van Eaton és munkatársai úgy találták, hogy a vízgőzökkel töltött felhők és a hamu elvékonyodása miatt jég jött létre, amely villámlást váltott ki, mint a mennydörgés.

A legújabb eredményekkel együtt a 2016. évi tanulmányok bőséges bizonyítékokat szolgáltatnak a villám fontosságáról a vulkáni aktivitás nyomon követésében. Mint azonban Rebecca Williams, a Hulli Egyetem vulkanológusa, aki nem vett részt a vizsgálatban, elmondja a National Geographic Wei-Haas-nak, a kérdések - ideértve azt a kérdést is, hogy a WWLLN érzékelőinek hálózata mennyire képes megkülönböztetni a vihar és a vulkán villámlását - továbbra is fennáll.

"További munkát kell elvégezni a két típus teljes körű megkülönböztetése érdekében, de itt nagy lehetőség rejlik" - mondja Hull.

Van Eaton visszatükrözi ezt az érzetet, mondván Wei-Haasnak, hogy további kutatásokat kell végezni, mielőtt a módszert népszerûen alkalmazzák.

"Amit valójában ez a cikk tartalmaz, néhány lédús megfigyelés" - fejezi be a következtetést Van Eaton. "Remélem, hogy ez sok érdekes modellezési munkát idéz elő, és az embereket, akik képesek ezeket a megfigyeléseket elvégezni és a következő szintre vinni."

A vulkáni villám segíthet a geológusoknak a kitörések megfigyelésében