Блискавка часто виникає під час певних вивержень вулканів.. Це явище зачарувало багатьох, ставши особливою привабливістю для фотографів природи. Ті, кому вдалося зафіксувати ці чарівні моменти, отримали нагороди за свої приголомшливі знімки. Поєднання «апокаліптичної», водночас «приголомшливої» атмосфери слугує нагадуванням про те, якою казковою, руйнівною та вражаючою може бути природа.
Однак ми схильні асоціювати блискавку в першу чергу з грозою, ніби це явище властиве тільки їм. Однак блискавка може виникати і під час виверження вулканів., і дуже цікаво зрозуміти, як і чому вони виникають. Далі ми детально дослідимо це явище, починаючи з його походження та механізму його виникнення.
Як виникають вулканічні блискавки
Феномен блискавка при виверженні вулканів це не нове; Його існування датується 79 роком нашої ери, коли відбулося знамените виверження вулкана Везувій. Щоб зрозуміти, як генеруються ці блискавки, ми повинні спочатку зрозуміти природу блискавки. Блискавка є електростатичний розряд, який генерується диференціалом електричного потенціалу значний між двома місцями, що призводить до блискавки, коли накопичений заряд достатній.
Під час виверження вулкана викидається такий матеріал, як попіл, лава та гази, які спочатку є електрично нейтральними. Однак ці частинки викидаються при дуже високих температурах, що означає, що багато з них залишаються зарядженими, як позитивно, так і негативно. Цей процес відбувається через Під час підйому частинки стикаються одна з одною, утворюючи статичну електрику. Щоб виникла блискавка, ці частинки повинні перерозподілитися в просторі і створити електромагнітне поле, достатнє для виникнення електричного розряду. The блискавка на вулкані Попокатепетль є прикладом того, як ці взаємодії можуть призвести до електричних явищ.
Загалом розрізняють два механізми, за допомогою яких утворюється електричний заряд, необхідний для генерації блискавки: трибоелектрика і фрактоелектрика. Трибоелектрика відноситься до електрики, що виробляється внаслідок тертя матеріалів. Подібно до того, як ми тремо гребінець об одяг, і він притягує крихітні шматочки паперу, той самий принцип працює в контексті виверження вулкана. Під час викиду газів і золи струми створюють інтенсивне тертя між зернами, що створює електричний заряд. Якщо цей заряд досягає певного значення, виникає електричний розряд, який ми спостерігаємо як блискавку.
Інший механізм, фрактоелектрика, виникає в момент сильного розриву вулканічних матеріалів, коли вони викидаються. Цей процес створює значні електричні заряди. Тому поєднання обох механізмів може бути причиною виникнення вулканічної блискавки. Іншим важливим фактором є присутність водяної пари, оскільки, якщо над вулканом утворюються великі хмари, вони можуть викликати умови, схожі на шторм.
Небезпека вулканічної блискавки
Блискавка - це не тільки приголомшливе візуальне видовище, але й становить значну небезпеку для людей і тварин поблизу виверження. Випробування показали, що блискавка може вражати на відстані до Від 20 до 30 км від вулкана. Тому вкрай важливо вживати заходів обережності поблизу виверження вулкана. Більшість людей, як правило, швидко покидають цю територію, тому випадки, коли людей вражає вулканічна блискавка, відносно рідкісні, але не випадкові.
Окрім візуального ефекту та здатності завдавати шкоди, вулканічна блискавка також може мати екологічні наслідки. Одним із найбільш помітних ефектів є зміна вулканічного попелу. Під час удару блискавки вона може досягати температури понад 20,000 ° C, що змушує попіл танути й перетворюватися на кульки вулканічного скла. Ці дрібні частинки можуть вплинути на здоров’я при вдиханні, а також можуть змінити хімічні характеристики попелу та ґрунту під час їх падіння. Ця зміна складу може мати довгостроковий вплив на навколишнє середовище, подібно до того, що відбувається під час інших вивержень, які викликають вулканічні блискавки.
Крім того, відомо, що вулканічна блискавка є значним джерелом шкідливих викидів, таких як оксиди азоту (NOx) і озон. NOx визначено як один із головних забруднювачів у міських районах, тоді як озон, хоч і корисний у стратосфері, може спричинити проблеми з диханням, якщо він присутній поблизу поверхні.
Вулканічна блискавка і походження життя
Захоплююча область дослідження - це можливий зв'язок між вулканічною блискавкою та походженням життя. Існує теорія, що на початку існування Землі виверження вулканів були набагато більш поширеними, а разом з ними й частота вулканічних блискавок. Останні дослідження показують, що ці електричні розряди могли сприяти утворенню важливих сполук, які призвели до формування життя. Наприклад, виявлено, що вулканічна блискавка сприяє фіксації азоту в формах, які організми можуть використовувати.
Дослідження показали, що ці блискавки можуть виробляти нітрати, які необхідні для біосфери, оскільки нітрати необхідні для утворення амінокислот і, отже, для життя, яким ми його знаємо. Дослідження зосереджено на тому, як інтенсивна вулканічна активність могла забезпечити інгредієнти, необхідні для розвитку життя на ранній Землі. Щоб глибше заглибитися в цю захоплюючу тему, ми можемо проконсультуватися більше про .
Останні випадки вулканічних блискавок
Один із найпомітніших прикладів нещодавньої активності вулканічної блискавки стався під час виверження вулкана Хунга Тонга 15 січня 2022 року. Цю подію було описано як найінтенсивнішу з будь-яких зареєстрованих, приблизно У стовпі попелу нараховано 200,000 XNUMX спалахів блискавок під час виверження. Ця цифра означає неймовірне середнє значення 2,600 спалахів блискавки на хвилину, що підкреслює, наскільки потужним може бути це явище. Для дослідників ці цифри не тільки візуально вражають, але й допомагають краще зрозуміти механізми вулканічної блискавки.
Недавні дослідження дозволили вченим відтворити деякі з цих явищ у контрольованих умовах, надаючи ще більше розуміння того, як генерується блискавка. Розуміючи процес утворення блискавки під час виверження вулканів, можна розробити кращі моделі прогнозування та оцінки ризику. Тому прогрес у дослідженні вулканічних блискавок має вирішальне значення для безпеки прилеглих громад.
Захоплююче і небезпечне явище
При спостереженні за блискавками під час виверження вулканів стає зрозуміло, що це явище є не тільки приголомшливим візуальним видовищем, а й нагадуванням про руйнівну силу природи. Розуміння їх походження та механізмів, які їх створюють, має важливе значення не лише для наукових досліджень, але й для безпеки громад, які живуть поблизу діючих вулканів.
