ماهواره‌ ها چگونه در مطالعه آتشفشان‌ ها انقلاب ایجاد کردند؟

باشگاه خبرنگاران جوان - پیشرفت‌های فناوری ماهواره‌ای در دهه گذشته به جهان این امکان را داده که فوران ویرانگر هونگا تونگا را بررسی و آتشفشان‌ها را در زمان وقوع و با جزئیات بی‌سابقه مشاهده کند. این یافته‌ها ممکن است آناتومی فوران‌های آتشفشانی نادر انفجاری و تأثیرات آن‌ها روی سیاره را روشن کند.

بر اساس گزارش اسپیس، ماهواره‌ها همچنین به آتشفشان‌ شناسان کمک می‌کنند تا فوران‌های رایج‌تر زمین که عموما شاهد وقوع آن‌ها هستیم را نیز بررسی کنند. آخرین بار ۳۰ سال پیش بود که یک آتشفشان به وسعت و شدت هونگا تونگا فوران کرد. در آن زمان ماهواره‌هایی که زمین را رصد می‌کردند بسیار اندک بودند و همان ماهواره‌های اندکی که سطح سیاره را تماشا می‌کردند عمدتا توسط ارتش اداره می‌شدند.

در این بازه زمانی بود که آژانس فضایی اروپا (ESA) در آستانه انجام اولین مأموریت رصد زمین خود یعنی ماهواره سنجش از دور-۱ (ERS-۱) بود. تاسواره‌ها (CubeSat) نیز در آن سال هنوز اختراع نشده بودند.

با این حال، فوران کوه پیناتوبو در سال ۱۹۹۱ انفجاری‌ترین رویداد آتشفشانی بود که توسط ماهواره‌ها شناسایی شد. این فعالیت آتشفشانی توسط یک ماهواره هواشناسی ژاپنی که در ۳۶ هزار کیلومتری در بالای زمین قرار داشت و یک فضاپیما از سازمان ملی اقیانوسی و جوی آمریکا رصد شد.

اما کاشف‌ها و دوربین‌های ماهواره‌ها در دهه ۱۹۹۰ به اندازه ماهواره‌هایی که امروزه در اطراف زمین هستند پیشرفته نبودند. سایمون پراد، پژوهشگر داده‌های ماهواره‌ای و هواشناسی در دانشگاه آکسفورد، می‌گوید: "ما واقعا خوش شانس هستیم که همه این ماهواره‌ها را اکنون در مدار داریم. این اتفاقی است که حتی پنج سال پیش هم در دسترس ما نبود."

اختلال انفجار آتشفشان در مدل های پیش بینی آب و هوایی 

پراد یکی از صد‌ها محقق در سراسر جهان بود که پس از فوران هونگا تونگا، در جنوب اقیانوس آرام مجذوب داده‌های شبکه‌های حسگر شد. در ابتدا این فوران شبیه به یک انفجار هسته‌ای بود، اما در آن زمان برآورد شد که ۵۰۰ برابر قوی‌تر از بمب هیروشیما انرژی داشته است. این انفجار باعث ایجاد اختلال در مدل‌های پیش‌بینی آب‌ و هوایی شد و ابری از خاکستر را در جو ایجاد کرد که پیش از آن دیده نشده بود. این ابر آتشفشانی برای پراد جذابیت خاصی داشت چرا که او متوجه شد ارتفاع آن به بیش از ۵۰ کیلومتر رسیده است.

پراد در این باره می‌نویسد: "آخرین داده‌های ما نشان می‌دهد که چتر انفجار آتشفشانی به ارتفاع ۳۵ کیلومتری رسیده، اما در برخی نقاط ممکن است به ارتفاع ۵۵ کیلومتری نیز برسد." او می‌گوید که این ارقام نشان می‌دهد که فوران هونگا تونگا، چقدر عظیم بوده است.

او در ادامه صحبت هایش می‌گوید:"ما فکر می‌کنیم که فوران کوه پیناتوبو نیز احتمالا تا این حد بالا رفته، اما با نبود فناوری‌های لازم، ثبت آن را از دست داده ایم."

البته پیش از این دانشمندان می‌دانستند که ابر آتشفشانی هونگا تونگا در مقایسه با فوران کوه پیناتوبو مقدار نسبتا کمی دی اکسید گوگرد داشته است. دی اکسید گوگرد بسیار مهم است، زیرا هنگام پراکنده شدن در جو می‌تواند نور خورشید را منعکس کند، بنابراین در میزان گرمایی که در سیاره ما محبوس می‌شود تاثیر خواهد گذاشت. به دلیل محتوای دی اکسید گوگردی که در فوران کوه پیناتوبو وجود داشت، سیاره ما تا ۰.۶ درجه سانتیگراد سردتر شد.

فوران هونگا تونگا با وجود وسعتش تنها به اندازه دو درصد از فوران کوه پیناتوبو دی اکسید گوگرد داشته است. جفری کارسون، کارشناس آتشفشانی از دانشگاه سیراکوز در نیویورک می‌گوید این تفاوت به دلیل اندازه یا قدرت انفجار فوران‌ها نیست، بلکه به منبع سنگ مذاب در عمق زمین مربوط می‌شود.

مخلوط شدن آب با ماگما باعث ایجاد واکنش‌های شیمیایی می‌شود که البته این موضوع در آتشفشان‌هایی که در خشکی فوران می‌کنند صدق نمی‌کند. آب با سنگ مذاب مخلوط می‌شود و حباب‌های گاز ایجاد می‌کند. دمای بالا در دریچه آتشفشانی این مخلوط را مانند یک بطری نوشابه تحت فشار قرار می‌دهد. کارسون گفت که گاز می‌تواند هزار بار حجمش را با تغییر از شکل مایع منبسط کند. فرآیندی که به سرعت اتفاق می‌افتد و سنگ را با نیروی انفجاری از هم جدا می‌کند.

کارایی ماهواره ها در مطالعه آتشفشان ها

کارسون اذعان می‌کند که ماهواره‌ها نقش مهمی در نظارت بر فوران هونگا تونگا ایفا کردند. آتشفشان شناسان نیز حسگر‌هایی را روی آتشفشان‌هایی قرار می‌دهند که اعتقاد دارند ممکن است روزی فعال شوند، اما هنوز اطلاعات کمی در مورد فرآیند‌های درون زمین وجود دارد و تخمین‌ها در بهترین حالت بسیار خام هستند.

علیرغم رونق فناوری در دهه گذشته، ماهواره‌ها هنوز مانند حسگر‌های زمینی اطلاعات دقیقی از زمان وقوع آتشفشان ارائه نمی‌دهند، اما از داده‌ها و تصاویر آن‌ها در زمینه مقیاس انفجار، گسترش ابر‌های آتشفشانی و تغییرات در زمین‌های اطراف آتشفشان چیز‌های زیادی می‌توان آموخت. برای مثال تحلیلگران می‌توانند میزان سطحی از زمین که در رودخانه گدازه ناپدید شده را ببینند و مساحت دقیق زمین مدفون شده توسط سنگ مذاب را محاسبه کنند.

بیشتر بخوانید

• تصاویر ناسا از نتایج فوران یک آتشفشان در جو زمین

انتهای پیام/