Fulgerele au făcut spectacol la erupția vulcanului Tonga Hunga
Vulcanul a explodat violent în ianuarie 2022, aruncând în aer 10 km cubi de rocă, cenușă și sedimente, producând un penaj de 58 de kilometri înălțime. A fost cea mai mare explozie atmosferică înregistrată de instrumentele moderne. Norul vulcanic enorm a acoperit regiunea și era atât de mare încât putea fi văzut de astronauții care orbitează la bordul Stației Spațiale Internaționale. S-a creat un megatsunami cu valuri de până la 45 de metri înălțime, care a devastat insulele Tonga și a provocat pagube până în Rusia, Hawaii, Peru și Chile. Cel puțin șase persoane și-au pierdut viața în tsunami, potrivit rapoartelor, inclusiv două în Peru.
Dar explozia și tsunami-ul nu au fost singurele evenimente record declanșate de erupția vulcanului. A luat naștere și cea mai intensă furtună de lumini la care lumea a fost martoră vreodată. „Aceasta este o erupție de superlative”, spune Alexa Van Eaton, vulcanolog la United States Geological Survey, care a condus un studiu asupra activității electrice extraordinare din interiorul norului de cenușă produs de Hunga Tonga-Hunga Ha’apai.
Furtuna supraalimentată a fost monitorizată din spațiu de sateliți, oferind o vedere de neegalat asupra fulgerelor de la mare altitudine din interiorul penei vulcanice. Iar furia fulgerului – „așa cum nu le-am văzut niciodată”, spune Van Eaton – oferă, de asemenea, perspective noi și valoroase asupra vulcanului însuși și a ceea ce a avut loc în timpul erupției.
La apogeul său, furtuna declanșată de penul vulcanic de deasupra Hunga Tonga-Hunga Ha’apai a produs 2.600 de fulgere în fiecare minut. Aproape 200.000 de fulgere au luminat interiorul norului de cenușă întunecată timp de 11 ore. Descărcări electrice luminoase s-au ridicat la 20-30 km deasupra oceanului, ceea ce este de aproape trei ori mai înalt decât un avion de croazieră de pasageri Boeing 747. Au fost unele dintre cele mai înalte fulgere înregistrate vreodată.
Fulgerele vulcanice nu sunt neobișnuite. Probabil că a fost înregistrată pentru prima dată de avocatul și scriitorul roman antic Pliniu cel Tânăr într-o scrisoare către un prieten. El a descris „fulgerări în zig-zag” care au însoțit erupția Vezuviului, care a distrus Pompeii în anul 79 d.Hr. Dar cantitatea mare de fulgere generată de vulcanul Hunga i-a surprins pe vulcanologi. „Este mai mult decât am văzut oriunde pe planetă, inclusiv supercelule”, spune Peter Rowley, vulcanolog fizic la Universitatea din Bristol, Marea Britanie. Supercelulele sunt o formă severă de furtună care aduc fulgere intense, precipitații extreme și chiar grindină abundentă. Prin comparație, totuși, s-a văzut că acestea produc zeci de fulgere pe minut.
Furtuna cu fulgere din pluma vulcanică din Hunga Tonga-Hunga Ha’apai a fost atât de intensă încât antenele radio de la sol aflate la mii de kilometri distanţă au preluat activitatea.
Cercetătorii cred că furtuna s-a dezvoltat din cauza expulziei extrem de energice a magmei care a explodat prin oceanul de mică adâncime. Roca topită a vaporizat apa de mare, care s-a ridicat în cenuşă şi moloz. Peste 146 de milioane de tone de vapori de apă au fost aruncați în stratosfera Pământului în urma erupției – adăugând un plus de 10% la cantitatea de apă găsită în stratosferă în doar câteva zile. NASA a raportat ulterior că volumul de apă a fost suficient pentru a umple echivalentul a 58.000 de piscine de dimensiuni olimpice. Vaporii de apă au ajuns chiar și în mezosferă, unul dintre straturile superioare ale atmosferei.
Interacțiunea dintre cenușa vulcanică, moleculele de apă și particulele de gheață din penaj – care s-au format pe măsură ce picăturile de apă au fost suprarăcite în atmosfera înaltă – a creat încărcături electrice mari, producând condițiile perfecte pentru fulger. „Se pare că erupțiile vulcanice pot crea mai multe fulgere extreme decât orice alt fel de furtună de pe Pământ”, spune Van Eaton.
Inele concentrice de fulger, centrate pe vulcan, s-au extins și s-au contractat în penaj în timp. „Dimensiunea acestor inele de fulger ne-a uluit”, spune ea. „Nu am mai văzut așa ceva până acum, nu există nimic comparabil în furtunile meteorologice. Au fost observate inele unice de fulgere, dar nu multiple și sunt mici prin comparație”.
Cercetătorii cred că responsabilul a fost turbulența intensă, de mare altitudine, creată de explozia vulcanică. Cantitatea imensă de material aruncată în sus de erupția vulcanică a crescut rapid la înălțimea sa maximă și s-a extins spre exterior pentru a crea un nor în formă de umbrelă cu o lățime de peste 300 km. Momentul generat de explozie a făcut ca materialul din penaj să „depășească” continuu în stratosferă, generând ondulații concentrice cu mișcare rapidă cunoscute sub numele de unde gravitaționale. Fulgerul a părut „să facă surf” pe aceste valuri și s-a extins spre exterior, într-un model de inele de 250 de kilometri.
„Văzând că inelele de fulger au fost formate de, sau cel puțin asociate cu undele gravitaționale care se mișcă prin nor, a fost cu adevărat impresionant pentru noi”, spune Van Eaton.
A fost o premieră, în care datele au demonstrat modul în care un val vulcanic puternic își poate crea propriul sistem meteorologic, susținând condițiile pentru activitatea electrică la înălțimi și la rate neobservate anterior.
„Este posibil ca în erupții foarte mari, aceste tipuri de inele concentrice în creștere – aceste unde gravitaționale de cenușă – să fie urmate de fulgere, poate mai mult decât credem”, spune Rowley, care nu a fost implicat în studiul lui Van Eaton. Dar el spune că sunt necesare mai multe date pentru a fi sigur.
Un articol de Arina Delcea
