Sopečný blesk: úžasný přírodní jev za erupcí

Blesk se často vyskytuje při určitých sopečných erupcích.. Tento fenomén fascinoval mnohé a stal se zvláštní atrakcí pro fotografy přírody. Ti, kterým se podařilo zachytit tyto magické okamžiky, obdrželi ocenění za své úžasné snímky. Kombinace „apokalyptické“ a přesto „úžasné“ atmosféry slouží jako připomínka toho, jak báječná, destruktivní a hrůzu vzbuzující příroda může být.

Blesk však máme tendenci spojovat především s bouřkami, jako by tento jev byl pro ně exkluzivní. Blesk se však může objevit i při sopečných erupcích.a je fascinující pochopit, jak a proč k nim dochází. Dále tento fenomén podrobně prozkoumáme, počínaje jeho původem a mechanismy jeho výroby.

Jak vznikají sopečné blesky

Fenomén blesky při sopečných erupcích není to nové; Jeho existence sahá až do roku 79 našeho letopočtu, kdy sopka Vesuv zažila svou slavnou erupci. Abychom pochopili, jak jsou tyto blesky generovány, musíme nejprve pochopit povahu blesku. Blesk je elektrostatický výboj, který vzniká z rozdílu elektrického potenciálu významný mezi dvěma místy, což má za následek blesk, když je nahromaděný náboj dostatečný.

Během sopečné erupce je vyvržen materiál jako popel, láva a plyny, které jsou zpočátku elektricky neutrální. Tyto částice jsou však vymrštěny při velmi vysokých teplotách, což znamená, že mnoho z nich zůstává nabitých, ať už kladně nebo záporně. K tomuto procesu dochází, protože Částice se během svého vzestupu navzájem srážejí a vytvářejí statickou elektřinu. Aby došlo k blesku, musí se tyto částice redistribuovat v prostoru a vytvořit elektromagnetické pole dostatečné k vyvolání elektrického výboje. The blesk na sopce Popocatépetl jsou příkladem toho, jak tyto interakce mohou vyústit v elektrické jevy.

Obecně jsou známy dva mechanismy, jejichž prostřednictvím je produkován elektrický náboj nezbytný pro generování blesku: triboelektřina a fraktoelektřina. Triboelektřina se týká elektřiny generované třením a třením materiálů. Stejně jako když si hřebenem třeme oblečení a ten přitahuje drobné kousky papíru, stejný princip funguje i v kontextu sopečné erupce. Při vypuzování plynů a popela vytvářejí proudy mezi zrny intenzivní tření, které vytváří elektrický náboj. Pokud tento náboj dosáhne určité hodnoty, dojde k elektrickému výboji, který pozorujeme jako blesk.

Druhý mechanismus, fraktoelektřina, vzniká v okamžiku prudkého roztržení vulkanických materiálů při jejich vypuzení. Tento proces generuje značné elektrické náboje. Kombinace obou mechanismů tedy může být zodpovědná za produkci sopečného blesku. Dalším důležitým faktorem je přítomná vodní pára, protože pokud se nad sopkou vytvoří velká mračna, mohou vyvolat podmínky podobné bouři.

Nebezpečí sopečného blesku

Blesk není jen ohromující vizuální podívaná, ale představuje také značné nebezpečí pro lidi a zvířata v blízkosti erupce. Testy prokázaly, že blesk může udeřit na vzdálenost až 20 až 30 km ze sopky. V blízkosti sopečné erupce je proto zásadní přijmout preventivní opatření. Většina lidí má tendenci rychle opustit oblast, takže incidenty, kdy jsou lidé zasaženi sopečným bleskem, jsou relativně vzácné, ale neexistují žádné.

Sopečné blesky mohou mít kromě vizuálního efektu a schopnosti způsobit škody také ekologické důsledky. Jedním z nejpozoruhodnějších efektů je změna sopečného popela. Při úderu blesku může dosáhnout teplot více než 20,000 °C, což způsobuje, že popel taje a mění se na kuličky vulkanického skla. Tyto malé částice mohou při vdechování ovlivnit zdraví a mohou také změnit chemické vlastnosti popela a půdy, když spadnou. Tato změna složení může mít dlouhodobé dopady na životní prostředí, podobně jako tomu je u jiných erupcí, které produkují sopečné blesky.

Kromě toho je známo, že vulkanické blesky jsou významným zdrojem škodlivých emisí, jako jsou oxidy dusíku (NOx) a ozón. NOx byl identifikován jako jedna z hlavních znečišťujících látek v městských oblastech, zatímco ozon, ačkoli je prospěšný ve stratosféře, může způsobit dýchací potíže, je-li přítomen blízko povrchu.

Sopečný blesk a vznik života

Fascinující oblastí studia je možné spojení mezi vulkanickým bleskem a původem života. Předpokládá se, že v raných dobách Země byly sopečné erupce mnohem běžnější a s nimi i frekvence sopečných blesků. Nedávný výzkum naznačuje, že tyto elektrické výboje mohly přispět ke vzniku esenciálních sloučenin, které vedly ke vzniku života. Například bylo zjištěno, že vulkanický blesk usnadňuje fixaci dusíku do forem, které mohou organismy využívat.

Studie ukázaly, že tyto blesky mohou produkovat dusičnany, které jsou nezbytné pro biosféru, protože dusičnany jsou nezbytné pro tvorbu aminokyselin, a tedy pro život, jak jej známe. Výzkum se zaměřuje na to, jak intenzivní sopečná činnost mohla poskytnout ingredience nezbytné pro rozvoj života na rané Zemi. Chcete-li se ponořit hlouběji do tohoto fascinujícího tématu, můžeme se poradit více o .

Nedávné případy vulkanických blesků

Jeden z nejpozoruhodnějších příkladů nedávné vulkanické bleskové aktivity nastal během erupce sopky Hunga Tonga 15. ledna 2022. Tato událost byla uvedena jako nejintenzivnější, jaká kdy byla zaznamenána, s přibližně Ve sloupci popela se napočítalo 200,000 XNUMX blesků během erupce. Toto číslo znamená neuvěřitelný průměr 2,600 XNUMX blesků za minutu, což zdůrazňuje, jak silný může tento jev být. Pro výzkumníky jsou tato čísla nejen vizuálně pozoruhodná, ale také pomáhají lépe porozumět mechanismům, které stojí za sopečnými blesky.

Novější studie umožnily vědcům reprodukovat některé z těchto jevů za kontrolovaných podmínek, což poskytuje ještě lepší pohled na to, jak se generuje blesk. Pochopením procesu tvorby blesků při sopečných erupcích lze vyvinout lepší modely předpovědí a hodnocení rizik. Proto jsou pokroky ve výzkumu vulkanických blesků zásadní pro bezpečnost okolních komunit.

Fascinující a nebezpečný fenomén

Při pozorování blesků při sopečných erupcích se ukáže, že tento jev není jen ohromující vizuální podívanou, ale také připomínkou ničivé síly přírody. Pochopení jejich původu a mechanismů, které je produkují, je nezbytné nejen pro vědecký výzkum, ale také pro bezpečnost komunit žijících v blízkosti aktivních sopek.