Der Ausbruch des Unterwasservulkans Tonga hat zwei Rekorde gebrochen
Ein Unterwasservulkan im Südpazifik brach letzten Monat aus und brach zwei Rekorde gleichzeitig: Die Vulkanfahne erreichte eine größere Höhe als jeder Ausbruch, der jemals in Satellitenaufzeichnungen erfasst wurde, und der Ausbruch erzeugte eine beispiellose Anzahl von Blitzeinschlägen – fast 590.000 im Laufe von drei Tage, Reuters berichtete.
„Die Kombination aus vulkanischem Wärme und die Menge an überhitzter Feuchtigkeit aus dem Ozean machte diesen Ausbruch beispiellos. Es war wie Hypertreibstoff für ein Megagewitter“, sagte Kristopher Bedka, ein Atmosphärenwissenschaftler am Langley Research Center der NASA, der sich auf die Untersuchung extremer Stürme spezialisiert hat, in a Erklärung des NASA Earth Observatory. „Die Wolke war 2,5-mal höher als jedes Gewitter, das wir je beobachtet haben, und der Ausbruch erzeugte eine unglaubliche Menge an Blitzen.“
Die Vulkangenannt Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, liegt etwa 40 Meilen (65 Kilometer) nördlich der tongaischen Hauptstadt Nuku’alofa und befindet sich innerhalb des sogenannten Tonga-Kermadec-Vulkanbogens, einer Reihe von hauptsächlich Unterwasservulkanen, die entlang des Vulkans verläuft Westrand des Pazifiks Teller von Erde Kruste, Das berichtet das Magazin Nature.
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Der Ausbruch begann am 13. Januar und löste laut Reuters Explosionen aus, die die Wasseroberfläche durchbrachen und ein großes Blitzereignis auslösten. Dann, am 15. Januar, traf aufsteigendes Magma von Hunga Tonga-Hunga Ha’apai auf das Meerwasser über dem Vulkan und löste eine plötzliche und massive Explosion aus. Solche explosiven Eruptionen können auftreten, wenn Magma Wasser schnell zu Dampf erhitzt, der sich dann schnell ausdehnt; Blasen aus vulkanischem Gas, die im Magma eingeschlossen sind, tragen ebenfalls dazu bei, diese dramatischen Explosionen nach oben und aus dem Wasser zu treiben, berichtete Nature.
Unterwasser-Vulkanausbrüche setzen normalerweise keine großen Schwaden von Gas und Partikeln in die Luft frei, aber der Ausbruch vom 15. Januar war eine Ausnahme von dieser Regel, berichtete Nature.
Zwei Wettersatelliten – der Geostationary Operational Environmental Satellite 17 (GOES-17) der National Oceanic and Atmospheric Administration und der Himawari-8 der Japan Aerospace Exploration Agency – nahmen den ungewöhnlichen Ausbruch von oben auf, sodass Wissenschaftler des Langley Research Center der NASA berechnen konnten, wie weit er entfernt war Wolke drang in die Atmosphäre ein.
„Aus den zwei Winkeln der Satelliten konnten wir ein dreidimensionales Bild der Wolken nachbilden“, sagte Konstantin Khlopenkov, ein Wissenschaftler des Langley-Teams der NASA, in der Erklärung.
Sie stellten fest, dass die Wolke an ihrem höchsten Punkt 36 Meilen (58 km) in die Luft aufstieg, was bedeutet, dass sie laut NASA-Erklärung die Mesosphäre – die dritte Schicht der Atmosphäre – durchdrang. Nachdem eine erste Explosion diese hoch aufragende Wolke erzeugt hatte, schleuderte eine zweite Explosion des Vulkans Asche, Gas und Dampf mehr als 50 km weit in die Luft.
Bereits 1991 setzte der Mount Pinatubo auf den Philippinen eine Wolke frei, die sich 35 km über den Vulkan erstreckte, und bis zum jüngsten Ausbruch des Hunga Tonga-Hunga Ha’apai hielt dieses Ereignis von 1991 den Rekord für die größte bekannte Vulkanwolke in die Satellitenaufzeichnung, notierte die Erklärung.
Als die höchsten Teile dieser Federn die Mesosphäre erreichten, gingen sie schnell in einen gasförmigen Zustand über. Aber in der darunter liegenden Stratosphäre sammelten sich Gas und Asche des Vulkans und breiteten sich auf einer Fläche von 60.000 Quadratmeilen (157.000 Quadratkilometern) aus.
„Als die Eruptionsfahne die Stratosphäre traf und sich nach außen ausbreitete, scheint sie Wellen in der Atmosphäre erzeugt zu haben“, sagte Chris Vagasky, Meteorologe bei Vaisala, einem Umwelttechnologieunternehmen, gegenüber Reuters. Vagasky und seine Kollegen untersuchen immer noch die durch den Ausbruch erzeugte Blitzaktivität, und er interessiert sich dafür, wie diese atmosphärischen Wellen das Muster von Blitzeinschlägen beeinflusst haben.
Um die Blitze zu untersuchen, verwendet das Team Daten von GLD360, einem von Vaisala betriebenen bodengestützten Blitzerkennungsnetzwerk. Diese Daten zeigten, dass von den fast 590.000 Blitzeinschlägen, die während des Ausbruchs stattfanden, etwa 400.000 innerhalb von sechs Stunden nach der großen Explosion am 15. Januar auftraten, berichtete Reuters.
Vor dem Tonga-Ausbruch ereignete sich das größte vulkanische Blitzereignis in den Aufzeichnungen von Vaisala im Jahr 2018 in Indonesien, als der Anak Krakatau ausbrach und im Laufe einer Woche etwa 340.000 Blitzeinschläge verursachte. „Fast 400.000 in nur wenigen Stunden zu entdecken, ist außergewöhnlich“, sagte Vagasky gegenüber Reuters. Etwa 56 % der Blitze trafen die Land- oder Ozeanoberfläche, und mehr als 1.300 Blitze landeten auf Tongas Hauptinsel Tongatapu, stellte das Team fest.
Der Blitz kam in zwei Geschmacksrichtungen. Eine Art Blitz wurde durch „Trockenladung“ verursacht, bei der Asche, Gestein und Lavapartikel wiederholt in der Luft zusammenprallen und negative Ladungen austauschen Elektronen. Die zweite Art von Blitzen wurde durch „Eisaufladung“ verursacht, die auftritt, wenn die Vulkanfahne Höhen erreicht, in denen Wasser gefrieren und Eispartikel bilden kann, die ineinander schlagen, berichtete Reuters.
Beide Prozesse führen zu Blitzeinschlägen, indem sie Elektronen dazu bringen, sich auf der Unterseite der Wolken aufzubauen; diese negativ geladenen Teilchen springen dann zu höheren, positiv geladenen Regionen der Wolken oder zu positiv geladenen Regionen des Bodens oder Meeres darunter.
„Der Prozentsatz der Blitze, die als Wolke-Boden klassifiziert wurden, war höher als normalerweise bei einem typischen Gewitter und höher als bei Vulkanausbrüchen, was einige interessante Forschungsfragen aufwirft“, sagte Vagasky gegenüber Reuters.
Ursprünglich veröffentlicht auf Live Science.