https://frosthead.com

Vulkanisk lyn kan hjelpe geologer med å overvåke utbrudd

I 79 e.Kr var den yngre Pliny vitne til utbruddet av Vesuv-fjellet på første hånd. Flere år senere kroniserte han ødeleggelsene i en serie med brev, hvor han ikke bare beskrev "kvikkeskrik, spedbarn og skrik fra menn, " men de rasende naturkreftene som er tydelige på scenen, inkludert "skremmende mørke skyer, leies av lynet vridd og kastet, og åpnet for å avsløre enorme flammefigurer. ”

Selv om loddene med svart røyk og brølende flammer beskrevet av Plinius sannsynligvis stemmer overens med den gjennomsnittlige personens visjon om et vulkanutbrudd, lykkes ofte lynet - overskygget av det skremmende bildet av lava som spyr frem fra en vulkans topp - ikke. Fortsatt, rapporterer Maya Wei-Haas for National Geographic, tilbyr disse elektriske kvistene mer enn bare et spektakulært lysshow. I følge en ny studie publisert i Journal of Volcanology and Geothermal Research, kunne lynet hjelpe forskere med å bedre overvåke utbrudd ved å gi innsikt om vulkaners oppførsel i nær sanntid.

Forskere fra Portland State University, USAs geologiske undersøkelse (USGS), University of Washington og National Oceanic and Atmospheric Administration trakk frem World Wide Lightning Location Network sin database over lynaktivitet ved 1.563 aktive vulkaner, samt satellittbilder som fanger vulkansk lommeutvidelse, for å spore lynhastigheter på forskjellige punkter under et utbrudd.

Teamet fant ut at antallet lynnedslag som sprakende gjennom himmelen toppet seg når et utbrudd gjennomgikk en første intensivering og falt mens plommen utvidet seg jevnlig, noe som tyder på at pigger i aktivitet markerer viktige endringer i de tidlige stadiene av utbrudd.

Lynanalyse har flere fordeler i forhold til tradisjonelle overvåkningsmetoder, ifølge Wei-Haas. Forskere er typisk avhengige av seismometre for å måle potensielle vulkaniske trusler, men slike verktøy er vanskelige å installere og vedlikeholde, noe som betyr at de ofte plasseres av vulkaner som grenser til samfunn snarere enn i fjerntliggende områder. Dessverre utelukker relativ isolasjon ikke risiko, da fly som flyr over fjerntliggende vulkaner kan hindres av vulkansk aske.

Satellittbilder og infrasound er to andre alternativer, men begge har ulemper: Skyer eller mørke kan skjule viktige ledetråder for forestående utbrudd, og lydbølgene som brukes i infrasound kan virvles når de beveger seg over hundrevis av miles. Lyndeteksjon er derimot rask (til og med outpacing øyenvitne rapporter) og mindre utsatt for værhinder. Som studiemedforfatter Alexa Van Eaton, en vulkanolog ved USGS Cascades Volcano Observatory, forteller National Geographic unngår lys også den potensielle forvrengningen som lydbølger opplever.

Vulkansk lyn har lenge mystifiserte forskere. Angela Fritz skrev for The Washington Post i 2016 og forklarer at det er vanskelig å fange lyn i aksjon, ettersom streik først oppstår i begynnelsen av de mest intense utbruddene.

Generelt fungerer lynet som en korrigeringsmekanisme for negative og positive ladninger som er adskilt i atmosfæren. Når lynet streiker, blir slike ladninger nøytralisert. Forskere vet at de skyldige bak det gjennomsnittlige tordenværet er elektrifiserte iskrystaller, men inntil nylig forble den eksakte vitenskapen bak vulkansk lyn et mysterium. Deretter, i 2016, beskrev to studier separat publisert i Geophysical Research Letters lovende forklaringer på det entallige fenomenet.

Som Becky Oskin bemerker for Live Science, en rapport med fokus på videoopptak, infrasound og elektromagnetisk analyse relatert til Japans vulkan Sakurajima. Kombinert antydet dataene at statisk elektrisitet som ble generert av partikler som gned sammen i tykke askeskyer var ansvarlig for vulkansk lyn. Den andre studien, som også ble ledet av Van Eaton, fokuserte på utbruddet av vulkan i Calbuco i Chile i april 2015. Interessant nok registrerte teamet tydelige likheter mellom vulkansk lyn og tordenvær; til tross for den tilsynelatende motstridende naturen til en isete vulkan, fant Van Eaton og hennes kolleger at vanndampfylte skyer med tynn aske produserte is som utløste lynet omtrent som et tordenvær.

I forbindelse med de nyeste funnene, tilbyr 2016-studiene rikelig bevis på lynets betydning i sporing av vulkansk aktivitet. Men som Rebecca Williams, en vulkanolog ved University of Hull som ikke var involvert i studien, forteller National Geographic 's Wei-Haas, blir spørsmål - inkludert spørsmålet om hvor godt WWLLNs nettverk av sensorer skiller mellom storm og vulkansk lyn - fortsatt.

"Det må jobbes ytterligere med å skille de to typene fullt ut, men det er et stort potensiale her, " sier Hull.

Van Eaton gjenspeiler dette følelsen og forteller Wei-Haas at det må forskes ytterligere forskning før metoden blir brukt til populær bruk.

"Det vi virkelig har med denne artikkelen er noen saftige observasjoner, " avslutter Van Eaton. "Jeg håper at dette vil utløse mye interessant modelleringsarbeid, og folk som kan ta disse observasjonene og ta dem til neste nivå."

Vulkanisk lyn kan hjelpe geologer med å overvåke utbrudd