汤加海底火山爆发制造了有史以来最强烈的闪电风暴 - {$web_name} 洪加汤加火山爆发期间

2022年1月，洪加汤加火山爆发期间，近20万道闪电(由蓝点强调)照亮了火山灰云。(图片来源:AGU/范·伊顿等人(2023)/地球物理探究快报)
（神秘的地球uux.cn）据美国太空网（基思·库珀）：一项新的探究报表称，Hunga Tonga-Hunga Ha'apai火山爆发形成了有史以来最强大的大气爆炸，还在持续11小时、重磅一加手机解读研究150英里(240英里)的超高压雷暴中形成了创纪录数量的闪电。
这座位于南太平洋的火山于2021年12月着手喷发，但其最具爆炸性的事情直到2022年1月15日才发生。尽管火山的喷火山口低于海平面500英尺(150米)，但爆炸冲破了水面，并发出了36英里(58公里)高的海口网友热议复出消息火山灰羽，喷发速率为每秒110亿磅(50亿公斤)——比1980年5月圣海伦斯火山喷发高出一个数量级。
该探究的首要作者，美国地质调研局的Alexa Van Eaton告诉Space.com说:“针对羽流的高度和喷发速度，理论上是有限制的，而洪加汤加的喷发打破了所有限制。”
火山爆发打破的另一项记录是雷击次数。该羽状物形成了有史以来最强烈的闪电风暴，高峰时每分钟有2600次闪光，在11个小时内总共有大约192000次闪光。更重大的是，这场闪电风暴发生在前所未有的营收增长测评12至19英里(20至30公里)的高度，比过去见过的任何闪电都高。这些雷击是由一个旨在跟踪风暴的无线电天线联网和两个地球轨道航天器探测到的，这两个航天器是由美国全国海洋和大气治理局(NOAA)管理的GOES-17卫星和日本气象厅的Himawari-8卫星。
“我们过去从未见过如此高的闪电速度和如此高的海拔，”范·伊顿说。
卫星图像显示，闪电不是随机穿过羽状物，而是出如今几个同心环中，似乎与火山的每次爆发有关。当羽状物上升时，它翻滚形成“伞状云”，夏季本周电商大促，建议收藏备用溢出的物质落在上面，并在中性浮力层周围振荡。
“这给云带来了垂直运动，如此之大，以至于从羽流中心向外移动的波浪从波峰到波谷有10垂直公里[6英里]，”范·伊顿说。这种振荡压力波，也被称为重力波(不要与黑洞或中子星合并形成的重力波相混淆)，是闪电的来源。
闪电或许以两种方式在这个环形重力波中形成。由于洪加汤加火山爆发发生在水下，它向地球大气层注入了众多的水，由此形成的冰晶带有正负电荷。另外，一些由火山爆发吹到空中的岩石碎片和岩浆形成的火山灰也变得电离，导致更多的正负电荷区域。正是电荷的梯度引发了忽然的闪电。
尽管过去在火山羽状物中见过闪电环，但洪加汤加火山爆发是第一次目睹多个环——总共四个，与火山爆发的四个阶段相匹配——闪电像冲浪运动员一样骑在荡漾的环上。
闪电环也被称为“闪电洞”，由于环内通常没有闪电。但是，这只是洪加汤加火山爆发与众各异的另一个方面:在重力波荡漾的几分钟内，空洞着手被闪电填满。促使这种填充的机制仍不清楚。
不管怎样，闪电的呈现凸显了闪电如何被用来提供火山爆发的早期预警。通常状况下，火山学家必须等待10分钟左右的时间，让轨道卫星探测并取景火山羽流，并向紧急办事机构发出警报，到那时，由此引发的海啸或许已然淹没了沿海区域，飓风摧毁了树木和房屋，火山碎屑流摧毁了数十平方英里的土地，火山灰堵塞了飞机喷气发动机。但是，闪电是以光速在无线电频率下被探测到的。不言而喻，这比卫星、风、地震波、次声波都要快。
除了打破今日的记录，洪加汤加火山爆发还可以告诉我们早期地球上的火山促销，乃至或许是其他天体上的火山促销。这种喷发是一种被称为phreatoplinian火山的类型，当众多的熔岩穿过厚厚的水层喷发时就会发生。这种规模的水下火山爆发过去只在地质记录中见过。
另外，火山爆发或许“对闪电在其他行星上的研究方式形成作用，如金星或其他通常不扶持传统闪电的行星，”范·伊顿说。
本年早些时候，在美国宇航局麦哲伦号任务的档案资料中察觉了金星上活跃火山促销的证据。但是，火山促销在木星的卫星木卫一上是丰富的，而低温火山促销发生在土星的卫星恩克拉多斯上，也或许发生在木星的卫星欧罗巴上。
“恩克拉多斯有众多的水流喷射出来。他们能扶持闪电吗？”范·伊顿想得知。“我不得知，但似乎这是一种制造重大大气扰动的方式，我们还没有真正为其他全球考虑过。”
这项探究今日(6月19日)在线发表在《地球物理探究快报》杂志上。