Meld u aan voor de Wonder Theory-nieuwsbrief van CNN. Verken het universum met nieuws over verbazingwekkende ontdekkingen, wetenschappelijke vooruitgang en meer.
CNN
–
Toen de onderwatervulkaan Hangunga Tonga Hapai in januari uitbarstte, veroorzaakte het de vorming van een pluim van as en water die de derde laag van de aardatmosfeer binnendrong.
Het was de hoogste vulkanische pluim ooit gemeten en bereikte de atmosfeer, waar meteoren en meteorieten desintegreren en verbranden in onze atmosfeer.
De mesosfeer, ongeveer 50 tot 80 kilometer boven het aardoppervlak, bevindt zich boven het aardoppervlak. Troposfeer en stratosfeer En onder nog twee lagen. (De stratosfeer en mesosfeer zijn de droge lagen van de atmosfeer.)
De vulkanische pluim bereikte op zijn hoogst een hoogte van 35,4 mijl (57 kilometer). Het heeft eerdere records overtroffen, zoals de uitbarsting van de berg Pinatubo in de Filippijnen in 1991 op 24,8 mijl (40 km) en de uitbarsting van El Chichon in Mexico in 1982, die 19,2 mijl (31 km) bereikte.
De onderzoekers gebruikten satellietbeelden die over de uitbarstingsplaats gingen om de hoogte van de pluim te bevestigen. De vulkaanuitbarsting vond plaats op 15 januari in de Stille Zuidzee voor de Tonga-archipel, een gebied dat wordt bestreken door drie vaste weersatellieten.
Een gedetailleerde studie van de resultaten werd donderdag gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschappen.
Stuur de torenhoge kolom naar de bovenste lagen van de atmosfeer Bevat genoeg water om 58.000 olympische zwembaden te vullenVolgens eerdere ontdekkingen van een NASA-satelliet.
Door de hoogte van de pluim te begrijpen, kunnen onderzoekers de mogelijke impact van de uitbarsting op het mondiale klimaat bestuderen.
Het bepalen van de hoogte van de schacht was een uitdaging voor de onderzoekers. Doorgaans kunnen wetenschappers de hoogte van een pluim meten door de temperatuur te bestuderen – hoe kouder een pluim, hoe hoger het is, zei co-auteur van het hoofdonderzoek Dr. Simon Proud van RAL Space en onderzoeksmedewerker bij het National Center for Earth Observation en de universiteit van Oxford.
Maar deze methode kan niet worden toegepast op de Tonga-gebeurtenis vanwege de gewelddadige aard van de uitbarsting.
“De vulkaanuitbarsting duwde door de laag van onze atmosfeer waarin we leven, de troposfeer, naar de bovenste lagen waar de atmosfeer weer opwarmt terwijl deze omhoog gaat”, zei Proud per e-mail.
“We moesten met een andere benadering komen, gebruikmakend van de verschillende weergaven van weersatellieten aan weerszijden van de Stille Oceaan en enkele technieken voor het matchen van patronen om de hoogte te bepalen. Dit werd pas de laatste jaren mogelijk, zelfs tien jaar geleden wisten we niet satelliettechnologie in de ruimte hebben om dat te doen.”
Het onderzoeksteam vertrouwde op het “parallax-effect” om de hoogte van de pluim te bepalen, waarbij het verschil in het uiterlijk van de pluim vanuit meerdere hoeken werd vergeleken, zoals vastgelegd door weersatellieten. Satellieten maakten elke 10 minuten foto’s en documenteerden de dramatische veranderingen in de pluim toen deze uit de oceaan opsteeg. Afbeeldingen weerspiegelen verschillen in kolompositie door verschuivende zichtlijnen.
De vulkaanuitbarsting “veranderde in 30 minuten van niets tot een 57 kilometer hoge toren van as en wolken”, zei Proud. De teamleden merkten ook snelle veranderingen op aan de top van de vulkanische pluim die hen verrasten.
“Na de eerste oerknal van 57 kilometer verderop, stortte de centrale koepel van de schacht in, voordat kort daarna een nieuwe pluim opdook,” zei Proud. “Ik had niet verwacht dat zoiets zou gebeuren.”
De hoeveelheid water die de vulkaan in de atmosfeer afgeeft, zal naar verwachting de planeet tijdelijk opwarmen.
Studie co-auteur Dr. Andrew Prata, een postdoctoraal onderzoeksassistent in het Clarendon Laboratory of Atmospheric, Oceanic and Planetary Physics aan de Universiteit van Oxford, zei via e-mail.
Als je de samenstelling en hoogte van de pluim kent, kun je zien hoeveel ijs de stratosfeer in is gestuurd en waar de asdeeltjes zijn vrijgekomen.
Hoogte is ook belangrijk voor de vliegveiligheid, omdat vulkanische as ervoor kan zorgen dat een straalmotor uitvalt, dus het vermijden van aspluimen is essentieel.
De hoogte van de pluim is een ander opkomend detail van wat bekend is geworden als een van de krachtigste vulkaanuitbarstingen ooit. Toen de onderzeese vulkaan 65 kilometer ten noorden van de hoofdstad Tonga uitbarstte, veroorzaakte het een tsunami en schokgolven die over de hele wereld golfden.
Er wordt onderzoek gedaan om erachter te komen waarom de explosie zo krachtig uitbrak, maar het kan zijn omdat het onder water gebeurde.
Proud zei dat de hitte van de vulkaanuitbarsting het water verdampte en “een stoomexplosie veroorzaakte die veel krachtiger was dan een natuurlijke vulkaanuitbarsting.”
“Voorbeelden zoals de Hongja Tonga-Hung Hapai-uitbarsting laten zien dat magma- en zeewaterinteracties een belangrijke rol spelen bij het produceren van een zeer explosieve uitbarsting die vulkanisch materiaal naar extreme hoogten kan pompen”, voegde Prata eraan toe.
Vervolgens willen de onderzoekers de reden voor de hoogte van de pluim begrijpen, evenals de samenstelling en de voortdurende impact op het mondiale klimaat.
“Als mensen denken aan vulkanische pluimen, denken ze vaak aan vulkanische as,” zei Prata. “Voorlopig werk in dit geval onthult echter dat er een aanzienlijk deel van het ijs in de pluim zat. We weten ook dat er een vrij bescheiden hoeveelheid zwaveldioxide- en sulfaataerosolen was die zich snel na de uitbarsting vormden.”
Proud wil in dit onderzoek multi-satelliethoogtetechnologie gebruiken om automatische waarschuwingen te creëren voor zware stormen en vulkaanuitbarstingen.
‘Webgeek. Wannabe-denker. Lezer. Freelance reisevangelist. Liefhebber van popcultuur. Gecertificeerde muziekwetenschapper.’
