Vullkani nënujor i Tonga krijoi stuhinë më të fortë të rrufesë të regjistruar ndonjëherë

Shpërthimi vullkanik Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, i cili prodhoi shpërthimin më të fuqishëm atmosferik të regjistruar ndonjëherë, gjeneroi gjithashtu një numër rekord rrufesh në një stuhi të mbingarkuara që zgjati 11 orë dhe u përhap në 150 milje (240), raporton një studim i ri. .

Vullkani, i cili ndodhet në Oqeanin Paqësor jugor, filloi të shpërthejë në dhjetor 2021, por ngjarja e tij më shpërthyese nuk ndodhi deri më 15 janar 2022. Pavarësisht se kaldera e vullkanit ishte 500 këmbë (150 metra) nën nivelin e detit, shpërthimi shpërtheu nëpër ujë dhe dërgoi një shtëllungë hiri 36 milje (58 km) të lartë, me një shkallë shpërthimi prej 11 miliardë paund (5 miliardë kilogramë) në sekondë – një renditje me madhësi më të madhe se shpërthimi i malit të Shën Helenit në maj 1980 .

“Ka kufizime teorike për atë se sa lart mund të shkojë një shtëllungë dhe sa e shpejtë mund të jetë shkalla e shpërthimit, dhe shpërthimi i Hunga Tonga sapo i shkatërroi të gjitha,” tha për Space.com autori kryesor i studimit, Alexa Van Eaton nga Shërbimi Gjeologjik i SHBA. .

Një tjetër rekord që shkatërroi shpërthimi ishte numri i goditjeve të rrufesë. Shtumbulli prodhoi stuhinë më intensive të rrufesë që është parë ndonjëherë, me 2600 ndezje në minutë në kulmin e saj dhe gjithsej rreth 192,000 ndezje gjatë 11 orësh. Për më tepër, kjo stuhi rrufe u zhvillua në një lartësi të paprecedentë midis 12 dhe 19 milje (20 deri në 30 km), më e lartë se çdo rrufe që është parë më parë. Këto goditje rrufe u zbuluan si nga një rrjet antenash radioje të dizajnuara për të gjurmuar stuhitë, ashtu edhe nga dy anije kozmike në orbitën e Tokës, sateliti GOES-17 i operuar nga Administrata Kombëtare Oqeanike dhe Atmosferike e SHBA (NOAA) dhe sateliti Himawari-8 i Agjencisë Meteorologjike Japoneze.

“Ne kurrë nuk kemi parë diçka të tillë më parë, dhe në lartësi kaq të larta,” tha Van Eaton.

Imazhet satelitore tregojnë se rrufeja nuk u përhap rastësisht nëpër shtëllungë, por përkundrazi ndodhi në disa unaza koncentrike që dukej se ishin të lidhura me çdo shpërthim shpërthyes nga vullkani. Ndërsa shtëllunga u ngrit lart, ajo u ngrit për të formuar një “re ombrellë”, me materialin e tejmbushur që binte mbi të dhe duke u lëkundur rreth një shtrese të gjallërimit neutral.

“Kjo i dha një lëvizje vertikale në re aq të madhe sa vala, duke lëvizur jashtë nga qendra e shtëllungës, ishte 10 kilometra vertikale [6 milje] nga kreshta në lug,” tha Van Eaton. Kjo valë presioni lëkundëse, e njohur gjithashtu si valë graviteti (të mos ngatërrohet me valët gravitacionale nga bashkimi i vrimave të zeza ose yjeve neutron), ishte burimi i vetëtimës.

Ka dy mënyra se si rrufeja mund të jetë formuar brenda kësaj valë graviteti në formë unaze. Meqenëse shpërthimi i Hunga Tonga ndodhi nën ujë, ai injektoi shumë ujë në atmosferën e Tokës, kristalet e akullit që rezultuan duke adoptuar ngarkesa pozitive dhe negative. Përveç kësaj, një pjesë e hirit vullkanik që u formua nga shkëmbinjtë e fragmentuar dhe magma e fryrë në ajër nga shpërthimi gjithashtu jonizohen, duke çuar në më shumë zona me ngarkesë pozitive dhe negative. Është gradienti në ngarkesën elektrike që shkakton shkëndija të papritura të rrufesë.

Ndërsa unazat e rrufesë janë parë në shtëllungat vullkanike më parë, shpërthimi i Hunga Tonga ishte hera e parë që u panë unaza të shumta – katër gjithsej, që përputhen me katër fazat e shpërthimit të vullkanit – dhe rrufeja i hipi unazave valëzim si një sërfist në oqean. valët.

Unazat e rrufesë quhen gjithashtu “vrima rrufe”, sepse brenda unazës zakonisht nuk ka rrufe. Megjithatë, kjo ishte vetëm një mënyrë tjetër në të cilën shpërthimi i Hunga Tonga ishte i ndryshëm: vrimat filluan të mbusheshin me rrufe brenda disa minutave nga valëzimi i valës së gravitetit. Mekanizmi që nxiti këtë mbushje mbetet i paqartë.

Pavarësisht, prania e rrufesë thekson se si ndezjet elektrike mund të përdoren për të siguruar paralajmërimin e hershëm të një shpërthimi. Normalisht, vullkanologët duhet të presin 10 ose më shumë minuta që një satelit orbital të zbulojë dhe të imazhojë një shtëllungë vullkanike dhe shërbimet e urgjencës për t’u alarmuar, kohë në të cilën cunami që rezulton mund të ketë mbytur rajonet bregdetare, erërat e stuhisë rrafshojnë pemë dhe shtëpi, rrjedhat piroklastike kanë fshirë dhjetëra. prej miljesh katrore dhe hiri shkatërroi motorët e avionëve. Goditjet e rrufesë, megjithatë, zbulohen në frekuencat radio me shpejtësinë e dritës. Vetëkuptohet se kjo është më e shpejtë se satelitët, erërat, valët sizmike dhe infratingujt.

Përveç thyerjes së rekordeve në ditët e sotme, shpërthimi i Hunga Tonga mund të na mësojë gjithashtu për vullkanizmin në Tokën e hershme, madje edhe potencialisht në trupa të tjerë qiellorë. Shpërthimi është një lloj i referuar si një vullkan freatoplinian, i cili ndodh kur një sasi e madhe shkëmbi i shkrirë shpërthen përmes një shtrese të trashë uji. Një vullkan nënujor shpërthyes në këtë shkallë është parë vetëm më parë në të dhënat gjeologjike.

Për më tepër, shpërthimi mund të ketë “me gjasë implikime për mënyrën se si rrufeja shkon në planetë të tjerë, si Venusi, ose trupa të tjerë planetarë që zakonisht nuk do të mbështesin rrufetë tradicionale”, tha Van Eaton.

Dëshmitë e vullkanizmit aktiv në Venus u zbuluan në fillim të këtij viti, në të dhënat arkivore nga misioni Magellan i NASA-s në planetin e dytë nga dielli. Megjithatë, vullkanizmi është i bollshëm në hënën e Jupiterit Io, ndërsa format e kriovolkanizmit ndodhin në hënën e Saturnit Enceladus dhe ndoshta edhe në satelitin Jovian Europa.

“Enceladus ka avionë të mëdhenj uji që sapo lëshojnë. A mund të mbështesin rrufetë?” pyeti Van Eaton. “Nuk e di, por duket se kjo është një mënyrë për të krijuar një shqetësim të madh atmosferik, për të cilin ne nuk kemi menduar për botët e tjera.”