نحو 200 ألف ومضة برق.. كيف تسبب بركان تونغا في حدوث أشد عاصفة رعدية معروفة حتى الآن؟
ولّد انفجار بركان هونغا تونغا أعلى عمود رماد بركاني تم تسجيله على الإطلاق، إذ وصل ارتفاعه إلى 57 كيلومترا وأحدث موجات تسونامي امتدت آثارها إلى مناطق بعيدة جدا
أظهرت دراسة علمية جديدة أن انفجار بركان هونغا تونغا الذي حدث العام الماضي أدى إلى وقوع عاصفة رعدية غير مسبوقة أنتجت أقوى برق تم تسجيله على الإطلاق.
ووجد الباحثون أن هذه الظاهرة التي أنتجت ما يناهز من 200 ألف ومضة برق ساهمت في مراقبة نشاط البركان الواقع تحت سطح المحيط الهادي أثناء ثورانه الذي يعد الأقوى منذ ما يزيد على قرن، وفق بيان نشر على موقع دورية "أدفانسنغ إيرث آند سبيس ساينس" (AGU) العلمية في 20 يونيو/حزيران الماضي.
عمود من الرماد البركاني بطول 57 كيلومترا
في يناير/كانون الثاني 2022 اندلع بركان هونغا تونغا الواقع في عمق جنوب المحيط الهادي بالقرب من جزر تونغا بشكل عنيف.
وولّد هذا الانفجار أعلى عمود رماد بركاني تم تسجيله على الإطلاق، إذ وصل ارتفاعه إلى 57 كيلومترا وأحدث موجات تسونامي امتدت آثارها إلى مناطق بعيدة جدا من موقعه، مثل منطقة البحر الكاريبي وسط المحيط الأطلسي.
ووصف العلماء حينذاك هذا الانفجار البركاني تحت الماء بكونه أقوى انفجار طبيعي منذ أكثر من قرن وأكثر قوة من أي انفجار نووي حدث حتى اليوم، وفق تقرير نشر على موقع "سبيس دوت كوم" (Space.com) العلمي.
ووجدت الأبحاث السابقة أن الموجات الجوية (التغيرات في ضغط الهواء) كانت قوية بما يكفي للتأثير على طبقة الأيونوسفير، وهي واحدة من أعلى طبقات الغلاف الجوي للأرض، وتمتد على ارتفاع يزيد على 80 كيلومترا.
وهناك يعمل الإشعاع الشمسي على تنشيط الجزيئات والذرات لتوليد الأيونات المشحونة كهربائيا التي تعطي هذه الطبقة اسمها، وقد كان الانفجار قويا بما يكفي لتوليد فقاعات بلازما عطلت الاتصالات الراديوية في الفضاء الخارجي.
كيف حدثت العاصفة الرعدية فوق البركان؟
في الدراسة العلمية المنشورة مؤخرا أظهر الباحثون أن الانفجار حطم أيضا أرقاما قياسية أخرى تتعلق بشدة البرق الذي ولّده عمود الرماد المرتفع إلى عنان السماء أثناء تفاعله مع مكونات الغلاف الجوي.
وبحسب تصريح أورده البيان لفان إيتون المؤلف الرئيسي للدراسة، فإن العاصفة الرعدية تطورت بهذا الشكل لأن عملية قذف الصهارة حدثت بقوة كبيرة وفي محيط ضحل، وقد أدت الصخور المنصهرة المنبعثة من فوهة البركان بسرعة عالية إلى تبخر مياه البحر وارتفاعها مع العمود الرمادي إلى الطبقات العليا للغلاف الجوي، حيث نشأت تصادمات كهربائية بين الرماد البركاني والمياه فائقة البرودة، وهي الظروف المثالية التي تتشكل فيها العواصف الرعدية.
وقام الباحثون بتتبع ومضات البرق وتقدير ارتفاعاتها بدمج البيانات من أجهزة الاستشعار التي تقيس الضوء وموجات الراديو، ووجدوا أن الثوران البركاني أنتج ما يزيد قليلا على 192 ألف ومضة برق، وأن ذروتها بلغت 2615 ومضة في الدقيقة.
وأظهرت البيانات كذلك أن عددا كبيرا من تلك الومضات حدثت في ارتفاعات غير مسبوقة في الغلاف الجوي للأرض تراوحت بين 20 و30 كيلومترا.
استخدام البرق لمتابعة ثوران البركان
ورغم أن العمود الشاهق من الدخان المنبعث من البركان مكن العلماء من الحصول على معلومات مفيدة عن حجم الثوران وشدته فإنه في المقابل حجب فتحة التهوية عن الأقمار الصناعية، مما جعل من الصعب تتبع الأطوار التي مر بها الانفجار مع مرور الوقت.
وبدلا من ذلك استخدم العلماء البيانات عالية الدقة عن العاصفة الرعدية التي حصلوا عليها من 4 مصادر منفصلة (لم تُستخدم معا من قبل) لمتابعة ما يحدث داخل عمود الدخان الكثيف ودراسة الظروف السائدة داخله.
وبفضل هذه البيانات اكتشف الباحثون أن الانفجار البركاني استمر حوالي 11 ساعة، أي لفترة أطول بكثير مما كان يعتقد العلماء من قبل والتي قدرت بحوالي ساعة أو ساعتين فقط.
وتمكنوا من تحديد 4 مراحل من النشاط البركاني تمايزت في ما بينها حسب الارتفاعات في الغلاف الجوي ومعدلات البرق أثناء تلاشي العاصفة وتضاؤلها.
واستنتج المؤلفون أن الانفجارات البركانية يمكن أن تخلق برقا شديدا أكثر من أي نوع آخر من العواصف على الأرض، كما أن ربط شدة البرق بالنشاط البركاني يمكن أن يوفر مراقبة أفضل لتطور سحابة الرماد وحركتها وتنبؤا فوريا للمخاطر المتعلقة بالطيران أثناء ثوران البركان.