آیا می‌شود فعالیت آتش‌فشان‌ها را پیش از فوران تشخیص داد؟

فرادید | اگرچه نشانه‌های قابل توجهی برای احتمال فوران یک آتشفشان در آینده‌ای نزدیک وجود دارد به عنوان مثال نشانه‌هایی از قبیل افزایش فعالیت لرزه‌ای، تغییرات در انتشار گاز‌ها و تغییر شکل ناگهانی زمین. اما پیش بینی دقیق چنین فوران‌هایی بسیار سخت است.

به گزارش فرادید؛ این مسئله به این دلیل است که هیچ دو آتشفشانی به طور کاملا یکسان رفتار نمی‌کنند. به دلیل آن که تعداد کمی از ۱۵۰۰ آتشفشان فعال جهان، سیستم‌های نظارتی دارند، در بهترین شرایط دانشمندان می‌توانند فوران یک آتشفشان را که تحت نظر است، از چند روز قبل از وقوع، با دقت پیش بینی کنند. چه میشد اگر از ماه‌ها با سال‌ها قبل این موضوع را می‌دانستیم؟ دانشمندان آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا JPL، با استفاده از داده‌های ماهواره ای، روش جدیدی ابداع کرده‌اند که ما را به این واقعیت نزدیک می‌کند. این تحقیق اخیرا در مجله Nature Geoscience منتشر شده است.

رهبر تحقیقات تارسیلو جیرونا می‌گوید:" روش جدید مبتنی بر افزایشی ظریف، اما قابل توجه در انتشار گرما در مناطق وسیعی از یک آتشفشان، در سال‌های منتهی به فوران آن است. این به ما اجازه می‌دهد که ببینیم یک آتشفشان بیدار شده است، حتی قبل از اینکه علائم دیگر ظاهر شود."

تیم تحقیقات، داده‌های حرارتی تابشی را از طیف سنج‌های تصویری با وضوح متوسط برای چندین نوع آتشفشان که در دو دهه گذشته فوران کرده اند، تجزیه و تحلیل کردند. با وجود تفاوت‌هایی در بین آتشفشانها، نتایج به دست آمده یکنواخت بود، در سال‌های منتهی به فوران، دمای تابشی سطح بیشتر آتشفشان‌ها از حالت طبیعی حدود ۱ درجه سانتیگراد افزایش یافته و بعد از هر فوران، کاهش می‌یابد.

پال لوندگرن عضو تیم تحقیقات JPL میگوید: "ما در اینجا درمورد نقاط داغ صحبت نمی‌کنیم، بلکه در مورد گرم شدن مناطق وسیع آتشفشان‌ها صحبت می‌کنیم؛ بنابراین این موضوع احتمالا مربوط به فرآیند‌های اساسی است که در عمق اتفاق می‌افتد. "

به طور خاص دانشمندان معتقدند که افزایش گرما ممکن است در اثر تعامل بین مخازن ماگما و سیستم‌های گردش آب گرم ایجاد شود. هنگامی که ماگما (سنگ مذاب زیر سطح زمین که حاوی گاز‌ها و مایعات دیگر است از طریق آتشفشان بالا می‌رود، گاز‌ها به سطح پراکنده میشوند و می‌توانند گرما ساطع کنند. به این ترتیب این گرما زدایی می‌تواند جریان آب زیرزمینی و بالا آمدن سطح آب و همچنین گردش آب گرم را که می‌تواند دمای خاک را افزایش دهد، آسان کند.

اما دانشمندان می‌گویند که فرآیند‌های دیگری نیز ممکن است نقش داشته باشند، زیرا اگرچه درک آن‌ها از رفتار آتشتفشان‌ها درحال پیشرفت است، اما همچنان محدود باقی مانده است. ترکیب داده‌ها روش جدید به خودی خود قابل توجه است، اما ممکن است که در صورت ترکیب با داده‌های مدل‌ها و ماهواره‌های دیگر، درک بیشتری از رفتار آشتفشان را نیز فراهم کند.

در مطالعه‌ای که تابستان سال گذشته انجام شد، پال لوندگرن از داده‌های رادار دیافراگم مصنوعی تداخل سنجی (InSAR) برای تحلیل تغییر شکل طولانی مدت آتشفشان Domuyo در آرژانتین استفاده کرد. البته در آن زمان دانشمندان نمی‌دانستند که این یک آتشفشان فعال یا غیرفعال است و یا حتی این که تنها یک کوه است. درنهایت تحقیقات به شکل غیرمنتظره‌ای یک دوره تورم را تشخیص داد و مشخص شد که Domuy یک آتشفشان فعال است.

آتشفشان روزنه‌ای در سطح زمین است که در زمان فعالیت، سنگ‌های گداخته به بیرون پرت می‌کند، بسیار داغ است، بوی بدی دارد و خاکستر و گاز‌های درون زمین، از آن به بیرون فوران می‌کنند. فعالیت آتشفشانی با برون‌افکنی سنگ‌های مذاب، با گذشت زمان، باعث پیدایش کوه‌های آتشفشانی بر سطح زمین شده است. آتشفشان‌ها معمولاً در نقاطی یافت می‌شوند که صفحه‌های سخت پوسته زمین‌ساخت، همگرایی یا واگرایی دارند. هر آتشفشان سه قسمت اصلی دارد:

✓ دهانه: قله آتشفشان است.
✓ اتاقک مواد مذاب و داغ آتش فشان: محلی که مواد مذاب قبل از فوران آن جا جمع می‌شود.
✓ مجرای مرکزی: محل اتصال اتاقک به دهان آتشفشان است.

درون زمین، تودهٔ سنگ‌های آذرین با حرارت بسیار زیاد (حدود ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد و بیشتر) وجود دارد که ماگما (تَفتال) نامیده می‌شود. ماگما، با رسیدن به سطح زمین، سرد و جامد شده و گُدازه نامیده می‌شود که این فرایند باعث تشکیل آتشفشان می‌شود. در ماگما و گدازه، حباب‌های گاز وجود دارد که در زمان فوران باعث انفجار می‌شود.

بروز آتشفشان، تأثیراتی به همراه دارد (که دراز مدت یا کوتاه مدت هستند).

یکی از آن‌ها، تغییر آب‌وهوا است. فوران آتشفشان می‌تواند باعث بارش برف و ایجاد رعد و برق شود. آتشفشان‌ها می‌توانند تأثیراتی درازمدت در وضعیت آب و هوا ایجاد کنند. از طرفی، گدازه‌هایی که سریع حرکت می‌کنند، می‌توانند باعث مرگ انسان‌ها شوند؛ چون خاکستر حاصل از بروز آتشفشان، تنفس را دشوار می‌کند.

بزرگترین آتشفشانی که تاکنون به وسیله بشر کشف شده‌است، الیمپوس مونز یا کوه المپوس نام دارد که در سیاره بهرام واقع است. شواهد به دست آمده از طریق عکسبرداری‌های سفینهٔ فضایی مارینر ۹ نشان می‌دهد که ارتفاع این آتشفشان احتمالاً ۲۳ کیلومتر بوده و کالدرای آن نیز ۶۵ کیلومتر عرض دارد


منبع: NASA JPL