تكنولوجيا – دراسة: بركان تونجا تحت سطح البحر تسبب فى أشد عاصفة رعدية سجلت على الإطلاق

أنتج ثوران بركان هونجا تونجا  أقوى انفجار جوي تم تسجيله على الإطلاق ، ولّد أيضًا عددًا قياسيًا من ضربات البرق في عاصفة رعدية شديدة الشحن استمرت 11 ساعة وانتشرت عبر 150 ميلاً (240)، وفقًا لدراسة جديدة.

وبدأ البركان، الذى يقع في جنوب المحيط الهادئ ، فى الثوران فى ديسمبر 2021 ، لكن الحدث الأكثر تفجيرًا لم يحدث حتى 15 يناير 2022 على الرغم من أن كالديرا البركان يبلغ 500 قدم (150 مترًا) تحت مستوى سطح البحر ، إلا أن الانفجار انفجر في الماء وأرسل عمودًا من الرماد يبلغ ارتفاعه 36 ميلاً (58 كم)، بمعدل ثوران يبلغ 11 مليار رطل (5 مليارات كيلوجرام) فى الثانية – وهو ترتيب أكبر من ثوران جبل سانت هيلين في مايو 1980 .

وقال المؤلف الرئيسي للدراسة ، أليكسا فان إيتون من هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ، لـ Space : “هناك حدود نظرية لمدى ارتفاع عمود السحب ومدى سرعة حدوث ثوران البركان ، وقد حطمها ثوران Hunga Tonga للتو.

و أنتج العمود أشد عاصفة رعدية على الإطلاق ، حيث بلغ ذروته 2600 ومضة في الدقيقة وبلغ مجموعها حوالي 192000 ومضة على مدار 11 ساعة. علاوة على ذلك ، حدثت هذه العاصفة الرعدية على ارتفاع غير مسبوق يتراوح بين 12 و 19 ميلاً (20 إلى 30 كم) ، أعلى من أي برق شوهد من قبل. 

وتم الكشف عن هذه الضربات الصاعقة بواسطة شبكة من الهوائيات الراديوية المصممة لتتبع العواصف ومركبتين فضائيتين تدوران حول الأرض ، وهما القمر الصناعى GOES-17 الذى تديره الإدارة الوطنية الأمريكية للمحيطات والغلاف الجوى (NOAA) والقمر الصناعي هيماواري 8 التابع لوكالة الأرصاد الجوية اليابانية.

وقال فان إيتون: “لم نشهد أبدًا شيئًا مثل هذا المعدل الهائل من البرق من قبل، وعلى مثل هذه الارتفاعات الشاهقة”.

وتُظهر صور الأقمار الصناعية أن البرق لم ينتشر بشكل عشوائى عبر العمود ، ولكنه حدث في عدة حلقات متحدة المركز يبدو أنها مرتبطة بكل انفجار من البركان عندما ارتفع العمود إلى أعلى ، انتفخ ليشكل “سحابة مظلة”، تسقط مادة فائضة عليها وتتأرجح حول طبقة من الطفو المحايد.

وقال فان إيتون: “لقد نقل هذا حركة عمودية إلى السحابة ضخمة جدًا لدرجة أن الموجة، التى تتحرك للخارج من مركز العمود، كانت على بعد 10 كيلومترات رأسية [6 أميال] من القمة إلى القاع”، وكانت موجة الضغط المتذبذبة هذه والمعروفة أيضًا باسم موجة الجاذبية (يجب عدم الخلط بينها وبين موجات الجاذبية الناتجة عن اندماج الثقوب السوداء أو النجوم النيوترونية )، مصدر البرق.

وهناك طريقتان يمكن أن يتشكل بها البرق داخل موجة الجاذبية الحلقية هذه منذ أن حدث ثوران هونغ تونغا تحت الماء ، فقد حقنت كمية كبيرة من الماء في الغلاف الجوي للأرض ، وتبنت بلورات الجليد الناتجة شحنة موجبة وسالبة، بالإضافة إلى ذلك ، فإن بعض الرماد البركاني الذي تم تشكيله من الصخور المتقطعة والصهارة المتطايرة في الهواء بسبب الثوران يصبح متأينًا أيضًا ، مما يؤدي إلى المزيد من مناطق الشحنة الموجبة والسالبة، إنه التدرج في الشحنات الكهربائية الذي يطلق شرارات البرق المفاجئة.

فى حين شوهدت حلقات البرق في أعمدة بركانية من قبل ، كان ثوران هونغ تونغا هو المرة الأولى التي شوهدت فيها حلقات متعددة – أربع حلقات في المجموع، مطابقة لأربع مراحل لانفجار البركان – وركب البرق الحلقات المتموجة مثل راكب أمواج فى المحيط أمواج.