Исследователи впервые задокументировали грохот вулканического грома, вызванный молнией внутри выброса вулканического пепла, и это подвиг, который многие вулканологи считали почти невозможным. Послушайте звуки вулканического грома на записи.
Вулкан Болослоф на Аляске, который поднимает голову над Беринговым морем на полпути к цепи Алеутских островов, уже давно контролируется учеными.
Микрофоны, предназначенные для обнаружения извержений вулканов на Алеутских островах Аляски, зафиксировали звуки вулкана Богослофа, извергающегося в течение восьми месяцев с декабря 2016 года по август 2017 года. Исследователи, анализирующие записи, идентифицировали несколько трещащих звуков при извержениях 8 марта и 10 июня в качестве вулканического грома, и авторы исследования заявили, что такое никогда ранее не было зафиксировано в аудиозаписях.
Наблюдатели описывали слышамый вулканический гром в прошлом, но ученые не смогли разобрать и выделить рокот грома, вызванный вулканической молнией, из какофонии рева и взрывов, которые сопровождают взрывное извержение. В новом исследовании исследователи использовали микрофоны на близлежащем острове и карты вулканических ударов молнии, чтобы идентифицировать звуки грома.
«Это то, что люди, которые были на извержениях вулканов, наверняка видели и слышали раньше, но это первый раз, когда мы окончательно поймали это явление и идентифицировали в научных данных», - сказал Мэтт Хейни (Matt Haney), сейсмолог из Обсерватории вулканов Аляски в Анкоридже и ведущий автор нового исследования, принятого для публикации в журнале Geophysical Research Letters, в журнале Американского геофизического союза.
Более пристальный взгляд на спутниковое изображение извержения Богослова 28 мая. Взрывы у основания называются выбросами тефры, которая образуются, когда чрезвычайно горячий вулканический материал и газ встречаются с водой, превращаясь облака пара, заполненные частицами пепла. Фото: Dave Schneider / Alaska Volcano Observatory & U.S. Geological Survey
Анализ вулканического грома предлагает ученым новый способ обнаружения вулканической молнии и, возможно, способ оценить размер вулканического взрыва, по словам Джеффа Джонсона (Jeff Johnson), геофизика в Университете Бойсе, который не был связан с новым исследованием.
Мэтт Хейни и его команда обнаружили, что интенсивность грома соответствует интенсивности молнии, что означает, что исследователи могут использовать гром как доказательство для вулканической молнии, сказал Джефф Джонсон. Интенсивность молнии в вулканическом взрывном извержении может рассказать ученым, насколько велико извержение и насколько это опасно.
«Понимание того, как молния происходит в извергаемом извержении пепла, говорит нам о том, как много пепла было извергнуто, и это то, что, как известно, трудно измерить», - сказал Джонсон. «Итак, если вы обнаруживаете гром над длинной областью, вы можете сказать что-то о том, насколько обширен выброс пепла от извержения».
Извержения вулканов по своей сути являются шумными - взрывы дыма, золы и магмы потрясают землю и создают громкие удары и громыхания, которые отражаются на многие километры. Молния распространена в вулканических извержениях, потому что частицы золы и льда трутся и сталкиваются друг с другом и становятся электрифицированными. Исследователи предполагали, что за вулканической молнией следует гром, как это было во время гроз, но они еще не смогли отделить громовые удары от шумов самого извержения, и многие ученые считали это невозможным, по словам Хейни.
Как мы уже говорили, в новом исследовании ученые обнаружили гром на вулкане Богослоф на Алеутских островах Аляски, цепи из более чем 50 вулканических островов в северной части Тихого океана.
Исследователи постоянно следят за островами издалека за признаками надвигающихся извержений. Они используют сейсмические датчики для захвата движения земли до или во время извержения, массивы микрофонов для обнаружения звуков золы, взлетающей ввысь с взрывом, и глобальной сети датчиков молнии для обнаружения молниеносных ударов внутри пеплового шлейфа пепла от извержения. Гроза на Алеутских островах встречается редко, поэтому, когда датчики обнаруживают молнию, это, скорее всего, означает происходящее в настоящее время извержение, сказал Хейни.
Спутниковое изображение вулкана Богослоф 11 марта 2017 года. Извержение 8 марта произвело большие изменения в форме и размере острова. Наиболее активное жерло при взрывной активности находилось под водой в центре острова, и оно значительно расширилось к событию 8 марта. Западная береговая линия выросла, и на северном берегу острова был возникло новое жерло. Фото: Alaska Volcano Observatory & U.S. Geological Survey
Богослоф начал извергаться в декабре 2016 года и разразился более чем в 60 раз до августа 2017 года. Многие из извержений произвели возвышающиеся облака пепла более чем на шесть километров (20 000 футов), что нарушило воздушные перевозки по всему региону.
По словам Хейни, извержения Богослофа 8 марта и 10 июня создали идеальные условия для наблюдения за вулканическим громом. Оба извержения образовывали огромные пепловые перья, которые сохранялись в течение нескольких часов после того, как извержения прекратились. Без шума извержения на заднем плане исследователи имели больше шансов услышать треск грома, вызванный молнией в выбросе пепла на большую высоту.
Во всем мире датчики молнии обнаруживали удары молнии в пепловых шлейфах в течение нескольких минут после окончания каждого извержения. В новом исследовании Хейни и его коллеги сравнили время и расположение ударов молнии с звуками, записанными микрофонным массивом на близлежащем острове.
Вы можете на видео ниже от Guardian News услышать записанный исследователями вулканический гром:
Они обнаружили, что время и громкость звука, которые зарегистрированы микрофонами, синхронно соответствовали данным о молнии в этом же интервале времен, так что это мог быть только гром.
8 марта микрофоны записали не менее шести различных звуков, которые произошли через три минуты после того, как молниеносная активность в выбросе пепла достигла максимума. Время всплесков означает, что они были почти наверняка громовыми ударами, вызванными молнией: микрофоны находились на расстоянии 60 километров (40 миль) от вулкана, поэтому для достижения микрофона потребовалось бы три минуты. То, что гром был записан так далеко, также означает, что он был довольно громким, сказал Хейни.
10 июня микрофоны сняли всплески звука, исходящего из немного другого направления, чем звуки из извержения. Согласно данным исследования, местоположение всплесков соответствовало районам пиковой активности молнии.
«Если бы люди наблюдали за извержением лично, они бы услышали этот гром», - сказал Хейни. «Я ожидаю, что в будущем другие исследователи будут взволнованы и мотивированы, чтобы заглянуть в их наборы данных, чтобы увидеть, могут ли они записать сигнал грома».
Источник: phys.org
