Извисяващият се изригващ стълб на Тонга достигна третия слой на земната атмосфера

Абонирайте се за бюлетина на Wonder Theory на CNN. Изследвайте вселената с новини за невероятни открития, научни постижения и други.

CNN
–

Когато подводният вулкан Хангунга Тонга Хапай изригна през януари, това предизвика образуването на облак от пепел и вода, които проникнаха в третия слой на земната атмосфера.

Това беше най-високият вулканичен стълб, регистриран някога и достигнал атмосферата, където метеорите и метеоритите се разпадат и изгарят в нашата атмосфера.

Мезосферата, на около 31 до 50 мили (50 до 80 километра) над повърхността на Земята, се намира над повърхността на Земята. Тропосфера и стратосфера И под още два слоя. (Стратосферата и мезосферата са сухите слоеве на атмосферата.)

Вулканичният стълб достигна най-високата си височина от 35,4 мили (57 километра). Той надмина предишни рекорди като изригването на връх Пинатубо във Филипините през 1991 г. на 24,8 мили (40 км) и изригването на Ел Чичон в Мексико през 1982 г., което достигна 19,2 мили (31 км).

Изследователите са използвали сателитни изображения, преминаващи над мястото на изригването, за да потвърдят височината на струята. Вулканичното изригване се случи на 15 януари в южната част на Тихия океан край архипелага Тонга, зона, покрита от три фиксирани метеорологични спътника.

Подробно проучване на резултатите беше публикувано в четвъртък в списанието науки.

Изпратете извисяващата се колона към горните слоеве на атмосферата Съдържа достатъчно вода, за да напълни 58 000 плувни басейна с олимпийски размериСпоред предишни открития от сателит на НАСА.

Разбирането на височината на струята може да помогне на изследователите да проучат потенциалното въздействие на изригването върху глобалния климат.

Определянето на височината на шахтата представлява предизвикателство за изследователите. Обикновено учените могат да измерят височината на струята, като изучават нейната температура – колкото по-студена е струята, толкова по-висока е тя, каза водещият съавтор на изследването д-р Саймън Прауд от RAL Space и научен сътрудник в Националния център за наблюдение на Земята и Университета на Оксфорд.

Но този метод не може да се приложи към събитието в Тонга поради жестокия характер на неговото изригване.

„Вулканичното изригване премина през слоя на нашата атмосфера, в който живеем, тропосферата, в горните слоеве, където атмосферата се затопля отново, докато се изкачва“, каза Прауд по имейл.

„Трябваше да измислим друг подход, използвайки различните изгледи, предоставени от метеорологичните сателити от противоположните страни на Тихия океан, и някои техники за съпоставяне на модели, за да определим надморската височина. Това стана възможно едва през последните години, дори преди десет години не го направихме имат сателитна технология в космоса, за да направят това.“

Изследователският екип разчита на „ефекта на паралакса“, за да определи височината на струята, сравнявайки разликата във външния вид на струята от множество ъгли, заснети от метеорологичните сателити. Сателитите правеха снимки на всеки 10 минути, документирайки драматичните промени в облака, докато се издигаше от океана. Изображенията отразяват разликите в позицията на колоните от изместването на зрителните линии.

Вулканичното изригване „се превърна от нищото в 57-километрова кула от пепел и облаци за 30 минути“, каза Прауд. Членовете на екипа също забелязаха бързи промени в горната част на вулканичния стълб, които ги изненадаха.

„След първоначалния Голям взрив от 57 километра централният купол на шахтата се срути навътре, преди малко след това да се появи друга струя“, каза Прауд. „Не очаквах да се случи подобно нещо.

Очаква се количеството вода, което вулканът отделя в атмосферата, да затопли временно планетата.

Съавторът на изследването д-р Андрю Прата, постдокторантски научен сътрудник в Лабораторията по атмосферна, океанска и планетарна физика Кларендън в Оксфордския университет, каза по имейл.

Познаването на състава и височината на шлейфа може да разкрие колко лед е бил изпратен в стратосферата и къде са били освободени частиците пепел.

Надморската височина също е важна за безопасността на полета, тъй като вулканичната пепел може да доведе до повреда на реактивен двигател, така че избягването на струи пепел е от ключово значение.

Височината на шлейфа е друга новопоявила се подробност за това, което стана известно като едно от най-мощните вулканични изригвания в историята. Когато подводният вулкан изригна на 40 мили (65 километра) северно от столицата на Тонга, той предизвика цунами, както и ударни вълни, които обхванаха света.

Продължават изследванията, за да се разбере защо експлозията е избухнала толкова силно, но може да се дължи на това, че се е случила под водата.

Прауд каза, че топлината от вулканичното изригване е изпарила водата и е „предизвикала експлозия на пара, много по-мощна от естествено вулканично изригване“.

„Примери като изригването на Хонгджа Тонга-Хунг Хапай показват, че взаимодействията между магма и морска вода играят важна роля в създаването на силно експлозивно изригване, което може да изпомпва вулканичен материал до екстремни височини“, добави Прата.

След това изследователите искат да разберат причината за височината на шлейфа, както и неговия състав и продължаващото му въздействие върху глобалния климат.

„Често пъти, когато хората мислят за вулканични струи, те мислят за вулканична пепел“, каза Прата. „Въпреки това, предварителната работа в този случай разкрива, че е имало значителна част от лед в облака. Знаем също, че е имало доста скромно количество серен диоксид и сулфатни аерозоли, които са се образували бързо след изригването.“

Proud иска да използва многосателитна технология за надморска височина в това проучване, за да създаде автоматични предупреждения за силни бури и вулканични изригвания.