Извержение вулкана Тонга (полное название Хунга-Тонга-Хунга Хаапай), которое вызвало самый мощный атмосферный взрыв из всех когда-либо зафиксированных, также породило рекордное количество ударов молний во время сверхмощной грозы, продлившейся 11 часов и распространившейся на 240 км.
Вулкан, расположенный в южной части Тихого океана, начал извержение в декабре 2021 года. Но его наиболее взрывоопасное событие произошло лишь 15 января 2022-го. Несмотря на то, что кальдера вулкана находится на 150 м ниже уровня моря, взрыв прорвался сквозь воду и выбросил шлейф пепла высотой 58 км со скоростью извержения 5 млрд кг/с — больше, чем извержение вулкана Святой Елены в мае 1980 года.
Еще один рекорд, который побило извержение — количество молний. Шлейф вызвал самую интенсивную молнию, которую когда-либо видело человечество: 2600 вспышек в минуту на пике и в целом около 192 тыс. вспышек в течение 11 часов. Более того, эта гроза произошла на беспрецедентной высоте от 20 до 30 км, что выше, чем когда-либо ранее фиксировались молнии. Эти мощные разряды были зафиксированы как сетью радиоантенн, предназначенных для отслеживания гроз, так и двумя околоземными космическими аппаратами: спутником GOES-17 Национального управления океанических и атмосферных исследований США (NOAA) и спутником Himawari-8 Японского метеорологического агентства.
Спутниковые снимки показывают, что молнии не были хаотично распределены по шлейфу, а скорее возникали в нескольких концентрических кольцах, которые, похоже, были связаны с каждым взрывным извержением вулкана. Когда шлейф поднимался вверх, он раздувался, образуя «облако-зонтик».
Как гроза образуется на такой высоте?
Существует два способа, как молния могла образоваться в этой кольцеобразной гравитационной волне. Поскольку извержение Тонга происходило под водой, оно вытолкнуло много тонн воды в атмосферу Земли, в результате чего кристаллы льда приобрели положительные и отрицательные заряды. Кроме того, часть вулканического пепла, который образовался из обломков горных пород и магмы, поднятых в воздух во время извержения, также ионизировалась, что привело к появлению большего количества областей с положительным и отрицательным зарядом. Именно градиент электрического заряда вызывает внезапные молниеносные искры.
Хотя молниевые кольца наблюдались в вулканических шлейфах и раньше, во время извержения Тонга впервые было замечено несколько молниевых колец — четыре, что соответствовало четырем фазам извержения вулкана. Молнии «катались» по пульсирующим кольцам, как серфингисты на океанских волнах.
Загадка внутри грозы
Молниеотводящие кольца также называют «молниеотводами», поскольку внутри кольца молнии обычно не бывает. Однако извержение Тонга отличалось от других: отверстия начали заполняться молниями через считанные минуты после того, как гравитационная волна прокатилась мимо них. Механизм, который вызвал это заполнение, остается непонятным.
Однако наличие молнии подчеркивает, как электрические вспышки могут быть использованы для раннего предупреждения об извержении. Обычно вулканологам приходится ждать около 10 минут, пока орбитальный спутник обнаружит и сфотографирует вулканический шлейф и предупредит экстренные службы. Но за это короткое время образовавшиеся от извержения цунами могут затопить прибрежные регионы, ураганный ветер сравнять с землей деревья и дома, пирокластические потоки уничтожить десятки квадратных километров, а пепел забьет реактивные двигатели самолетов. Удары молнии, однако, регистрируются на радиочастотах со скоростью света.
Рекорды современности
Помимо того, что извержение Тонга бьет рекорды современности, оно относится к типу фреатических, которые возникают, когда огромное количество расплавленной породы прорывается сквозь толстый слой воды. Взрывной подводный вулкан такого масштаба ранее встречался только в геологических записях.
Кроме того, извержение может дать подсказку, как такие мощные молнии возникают на других планетах, таких как Венера, Юпитер или Сатурн. Доказательства активного вулканизма на Венере были обнаружены в начале этого года в архивных данных миссии NASA Magellan ко второй планете от Солнца. Однако вулканизм является распространенным на спутнике Юпитера Ио, а формы криовулканизма наблюдаются на спутнике Сатурна Энцеладе и, возможно, на спутнике Юпитера Европе.
Ранее мы сообщали о том, как июнь побил исторический температурный рекорд.
По материалам Space.
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
