Tongas vulkāns, pilnā nosaukumā Hunga Tonga-Hunga Ha'apai, ar eksplozīvu izvirdumu satricināja Klusā okeāna ūdeņus 2022. gada 15. janvārī. Turklāt atkal pazudināja salu, kas virs ūdens bija vien septiņus gadus. Kopējā izvirduma enerģija bija pielīdzināma vismaz 100 tādām atombumbām, kādas ASV 1945. gadā nometa uz Hirosimas. Karstā magma iztvaicēja milzum daudz okeāna ūdens, un kopumā atmosfērā nonāca vairāk nekā 45 miljoni tonnu ūdens tvaika, pelnu un gāzu.
20. jūnijā zinātniskajā žurnālā "Geophysical Research Letters" publicēts darbs, kurā izpētīts – šī kataklizma radīja perfektus apstākļus mūslaiku vēsturē visintensīvākajai zibeņošanai. Kaut mums vairāk ierasts, ka zibeņiem noteikti vajag tumšus negaisa mākoņus un droši vien arī pamatīgu lietusgāzi, vulkānu izvirdumu laikā zibeņošana nav nemaz tik neparasta lieta. Par to, kā tad īsti rodas zibens, podkāstā "Zinātne vai muļķības" runājām ar meteorologu Tomu Brici un fiziķi Ģirtu Zāģeri. Izlāžu mehānismi aplūkoti arī rakstā par pašu elektriskāko vietu pasaulē – Katatumbo upes ieteku Marakaibo ezerā.
Īsi atkārtojot – zibens principā ir milzīga elektriskā dzirkstele. Lai izlāde notiktu, nepieciešami divi pretēji lādēti elektriski lauki. Tā var notikt gan starp mākoņa apakšējo daļu un zemi, gan starp mākoņiem.
Kā negaisa mākonis "uzlādējas"? Vajadzīgs silts gaiss, auksts gaiss un arī ledus kristāli. Negaisa mākonī siltākam gaisam strauji ceļoties augšup, līdzi tiek nesti ūdens pilieni. Nonākot aukstākā vidē, tie jau sasalst nelielos ledus kristālos. Daži "izaug" lielāki un kļūst par krusas graudiem, kas vai nu virzās lejup, vai stāv uz vietas, būdami pārāk smagi, lai augšup vērstā plūsma tos paceltu. Rezultātā starp ūdens pilieniem, nelieliem ledus kristāliem un lielākiem krusas graudiem notiek sadursmes. Mazie ledus kristāli šajā procesā zaudē elektronus un ceļas augšup jau kā pozitīvi lādētas daļiņas, bet lielākie krusas graudi elektronus pievieno. Tādējādi negaisa mākonī augšējais apgabals ir pozitīvi lādēts, bet apakšējais – negatīvi lādēts. Nu ir mākonis nosacīti ar diviem poliem, gluži kā tāda uzlādēta baterija.
Taču obligāti nevajag negaisa mākoni. Arī vulkānisko izmešu mutuļos, atmosfēras augšējos slāņos krusas graudiem saduroties ar pelniem un izmešu daļiņām, veidojas pretēji lādēti elektriski lauki. Tongas pelnu mākonis ģenerēja tādu zibeņošanu, "kādai līdzīga nekad nav pieredzēta," paziņojumā presei raksta pētījuma vadošā autore, ASV Ģeoloģijas dienesta vulkanoloģe Aleksa Van Ītone.
Kā pētnieki skaitīja zibeņus Tongas izmešu mākonī? Izmantoti vairāku veidu dati – novērojumi veikti gan redzamās gaismas diapazonā, gan radiostarojuma diapazonā. Palīgā nāca NASA ar saviem satelītiem, kā arī izmantotas radioantenas uz Zemes, ļaujot fiksēt elektriskās izlādes.
"Izrādās, vulkāna izvirdumi var radīt daudz ekstrēmāku zibeņošanu nekā pērkona negaisi, vētras vai jebkura cita dabas parādība," rezumē Ītone.
--
Katatumbo. 'Elektriskākā' vieta pasaulē, kur zibens bliež teju 300 dienas gadā
Aizvadītajās nedēļās Latvijā piedzīvojām sezonas pirmos pamatīgos pērkona negaisus, taču – kamēr pie mums tās ir atsevišķas dienas un lokāla mēroga zibeņošana, uz Zemes ir vieta, kur debesu kalējs savu veseri cilā gandrīz vai nemitīgi. Katatumbo upes ietekā Marakaibo ezerā zibeņo tik intensīvi un regulāri, ka koloniālisma laikā šo uguņošanu mākoņos kuģotāji izmantojuši kā dabisku bāku. Katatumbo zibens savulaik esot izgāzis pat slepenu kaujas operāciju. Par šo dabas fenomenu pētnieki galvu lauzījuši visai ilgi, un versijas bijušas dažādas.