اندلع بركان تحت الماء في جنوب المحيط الهادئ الشهر الماضي وحطم رقمين قياسيين في وقت واحد:وصل العمود البركاني إلى ارتفاعات أعلى من أي ثوران تم تسجيله في سجل الأقمار الصناعية ، وولد الثوران عددًا لا مثيل له من ضربات البرق - ما يقرب من 590.000 على مدار ثلاثة أيام ، حسبما ذكرت رويترز (يفتح في علامة تبويب جديدة).
"مزيج الحرارة البركانية وكمية الرطوبة الشديدة من المحيط جعلت هذا الانفجار غير مسبوق. قال كريستوفر بيدكا ، عالم الغلاف الجوي في مركز أبحاث لانغلي التابع لناسا والمتخصص في دراسة العواصف الشديدة ، في بيان من مرصد الأرض التابع لناسا (يفتح في علامة تبويب جديدة). "ارتفع عمود البرق 2.5 مرة أعلى من أي عاصفة رعدية رأيناها على الإطلاق ، وولد الثوران قدرًا لا يُصدق من البرق."
البركان ، تسمى Hunga Tonga-Hunga Ha'apai ، وتقع على بعد حوالي 40 ميلاً (65 كيلومترًا) شمال العاصمة التونغية نوكوالوفا وتقع داخل ما يسمى القوس البركاني تونغا كرماديك ، وهو عبارة عن خط من البراكين تحت الماء في الغالب يمتد على طول الحافة الغربية للمحيط الهادئ الصفيحة من للأرض القشرة ، ذكرت مجلة نيتشر (يفتح في علامة تبويب جديدة).
بدأ ثوران البركان في 13 يناير ، مما أدى إلى اندلاع انفجارات حطمت سطح الماء وتسبب في حدوث برق كبير ، وفقًا لرويترز. بعد ذلك ، في 15 كانون الثاني (يناير) ، التقت الصهارة الصاعدة من هونغ تونغا - هونغ هاباي بمياه البحر فوق البركان ، مما أدى إلى انفجار مفاجئ وهائل. يمكن أن تحدث مثل هذه الانفجارات المتفجرة عندما تقوم الصهارة بتسخين الماء بسرعة إلى بخار ، ثم يتمدد بسرعة ؛ ذكرت دورية Nature أن فقاعات الغاز البركاني التي تم صيدها داخل الصهارة تساعد أيضًا في دفع هذه الانفجارات الدراماتيكية إلى أعلى المياه وخارجها.
ذكرت دورية نيتشر أن الانفجارات البركانية تحت الماء لا تطلق عادةً أعمدة كبيرة من الغاز والجزيئات في الهواء ، ولكن ثوران 15 يناير كان استثناء لهذه القاعدة.
قام قمران صناعيان للطقس - الساتل البيئي التشغيلي 17 التابع للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (GOES-17) والقمر هيماواري 8 التابع لوكالة استكشاف الفضاء اليابانية - بالتقاط الانفجار غير المعتاد من الأعلى ، مما سمح للعلماء في مركز أبحاث لانغلي التابع لناسا بحساب مدى المسافة البركانية. اخترق عمود الغلاف الجوي.
وقال كونستانتين خلوبنكوف ، العالم في فريق ناسا لانغلي ، في البيان:"من زاويتين للقمر الصناعي ، تمكنا من إعادة إنشاء صورة ثلاثية الأبعاد للسحب".
لقد قرروا أنه في أعلى نقطة له ، ارتفع عمود الهواء لمسافة 36 ميلاً (58 كم) في الهواء ، مما يعني أنه اخترق الغلاف الجوي - الطبقة الثالثة من الغلاف الجوي - وفقًا لبيان وكالة ناسا. بعد انفجار أولي أدى إلى توليد هذا العمود الشاهق ، أدى انفجار ثانوي من البركان إلى إرسال الرماد والغاز والبخار لمسافة تزيد عن 31 ميلاً (50 كم) في الهواء.
في عام 1991 ، أطلق جبل بيناتوبو في الفلبين العنان لعمود امتد لمسافة 22 ميلاً (35 كم) فوق البركان ، وحتى ثوران هونغغا تونغا-هونغ هاباي الأخير ، كان هذا الحدث عام 1991 يحمل الرقم القياسي لأكبر عمود بركاني معروف في وأشار البيان إلى سجل القمر الصناعي.
عندما وصلت أعلى أجزاء من هذه الأعمدة إلى الغلاف الجوي الوسيط ، انتقلت بسرعة إلى الحالة الغازية. ولكن في طبقة الستراتوسفير أدناه ، تراكم الغاز والرماد من البركان وانتشر ليغطي مساحة 60.000 ميل مربع (157.000 كيلومتر مربع).
وقال كريس فاجاسكي خبير الأرصاد الجوية في Vaisala وهي شركة تكنولوجيا بيئية لرويترز "عندما اصطدم عمود الثوران بطبقة الستراتوسفير وانتشر إلى الخارج يبدو أنه أحدث موجات في الغلاف الجوي." لا يزال فاجاسكي وزملاؤه يدرسون نشاط البرق الناتج عن الانفجار ، وهو مهتم بكيفية تأثير هذه الموجات الجوية على نمط ضربات الصواعق.
لدراسة البرق ، يستخدم الفريق بيانات من GLD360 ، وهي شبكة أرضية للكشف عن الصواعق تديرها Vaisala. كشفت هذه البيانات أنه من بين ما يقرب من 590 ألف صاعقة حدثت أثناء ثوران البركان ، وقع حوالي 400 ألف صاعقة في غضون ست ساعات بعد الانفجار الكبير في 15 يناير ، حسبما ذكرت وكالة رويترز.
قبل ثوران تونغا ، حدث أكبر حدث برق بركاني في سجلات فايسالا في إندونيسيا في عام 2018 ، عندما اندلع Anak Krakatau وتسبب في حوالي 340.000 صاعقة على مدار أسبوع. وقال فاجاسكي لرويترز "اكتشاف ما يقرب من 400 ألف في بضع ساعات أمر غير عادي." وقرر الفريق أن حوالي 56٪ من البرق ضرب سطح الأرض أو المحيط ، وأن أكثر من 1300 ضربة سقطت على جزيرة تونجاتابو الرئيسية.
جاء البرق في نكهتين. أحد أنواع البرق ناجم عن "الشحن الجاف" ، حيث يصطدم الرماد والصخور وجزيئات الحمم البركانية بشكل متكرر في الهواء ويتبادلون الإلكترونات السالبة . النوع الثاني من البرق ناجم عن "الشحن الجليدي" ، والذي يحدث عندما يصل العمود البركاني إلى ارتفاعات حيث يمكن أن يتجمد الماء ويشكل جزيئات الجليد التي تصطدم ببعضها البعض ، حسبما ذكرت رويترز.
كلتا العمليتين تؤديان إلى ضربات البرق عن طريق التسبب في تراكم الإلكترونات على الجوانب السفلية للسحب ؛ ثم تقفز هذه الجسيمات سالبة الشحنة إلى مناطق أعلى ، موجبة الشحنة من السحب أو إلى مناطق موجبة الشحنة من الأرض أو البحر تحتها.
وقال فاجاسكي لرويترز:"النسبة المئوية للبرق التي تم تصنيفها على أنها سحابة إلى الأرض كانت أعلى مما قد تراه عادة في عاصفة رعدية نموذجية وأعلى مما تراه عادة في الانفجارات البركانية ، مما يثير بعض الأسئلة البحثية المثيرة للاهتمام". ص>
