Το ηφαίστειο Αίτνα εκτοξεύει τους δακτυλίους καπνού σήμερα, Σικελία, Ιταλία. (18.12.2022).
Πίστευαν ότι οι «δακτύλιοι στροβιλισμού» σχηματίζονται όταν ο αέρας αναμιγνύεται με ατμό ή καπνό, αφού αναγκαστεί να βγει από ένα μικρό κυκλικό άνοιγμα.
Επειδή υπάρχει ένα σημείο συμφόρησης στο άνοιγμα, ο αέρας στο κέντρο αν εξαναγκάζεται να βγει πιο γρήγορα, αυτό είναι ένα γεγονός που δημιουργεί μια κυκλική κίνηση για να σχηματίσει μια δίνη.
Το σχήμα του δακτυλίου διατηρείται λόγω της περιστροφικής κίνησης του αέρα, επομένως οι δακτύλιοι χρειάζονται το σωστό διαμορφωμένο άνοιγμα και ταχύτητα για να σχηματιστούν.
Αναφέρθηκε προηγουμένως ότι, ο λόγος για τους ασυνήθιστους σχηματισμούς καπνού είναι επειδή η βίαιη έκρηξη αλλάζει τη μορφολογία ενός αεραγωγού.
Δεν είναι η πρώτη φορά που η Etna καταφέρνει να παράγει τους κυκλικούς δακτυλίους ατμού και έχουν τραβήξει φωτογραφίες τους από τη δεκαετία του 1970 και κυρίως το έτος 2000.
Το 2.000 όταν το ηφαίστειο παρήγαγε μια άλλη σειρά εντυπωσιακών δακτυλίων, ηφαιστειολόγοι είπαν ότι, θα μπορούσαν να σχηματιστούν από ταχείς παλμούς αερίου που εκπέμπονται από στενές οπές αερισμού στην ατμόσφαιρα
Η Αίτνα δεν είναι το μόνο ηφαίστειο που δημιούργησε τους περίεργους δακτυλίους και το Stromboli στην Ιταλία, η Hekla στην Ισλανδία και το όρος Aso στην Ιαπωνία λέγεται ότι παρήγαγαν επίσης δακτυλίους ατμού.
Στη συνέχεια συνέδεσαν όλα τα ευρήματά τους σε ένα μοντέλο υπολογιστή. Ασχολούμενη με τη συσσώρευση πίεσης εντός του αγωγού, καθώς και με τη γεωμετρία του αεραγωγού του εικονικού ηφαιστείου, η ομάδα επεξεργάστηκε ακριβώς ό,τι χρειαζόταν για να φτιάξει δακτυλίους καπνού.
Και ενώ αυτό το έργο μπορεί να μην αντιμετωπίζει το πιο πιεστικό πρόβλημα της ηφαιστειολογίας, λέει ο Ferlito, είναι ικανοποιητικό να προσπαθείς να λύσεις ένα μυστήριο που είναι και διασκεδαστικό και όμορφο να το βλέπεις.
πηγή 7-8-2019 https://www.nationalgeographic.com/science/article/volcanoes-blow-smoke-rings-now-we-know-how
--------------------
Τα ηφαίστεια φυσούν δακτυλίους καπνού.
Αυτά τα φαντάσματα έχουν εντοπιστεί πάνω από ηφαιστειακά γεγονότα σε όλο τον κόσμο. Αλλά το πώς σχηματίζονται ήταν από καιρό ένα μυστήριο.
Από τις βροντερές πυροκλαστικές ροές μέχρι τα καυτά ποτάμια λάβας, τα ηφαίστεια φημίζονται για τα μανιασμένα πυροτεχνήματα τους. Μπορούν, ωστόσο, να προκαλέσουν εξίσου δέος κατά τις πιο ήσυχες στιγμές τους—όπως όταν μια αιχμή που σιγοβράζει φυσά ένα νωχελικό δαχτυλίδι καπνού στον ουρανό.
Τέτοιες εφήμερες εμφανίσεις έχουν εντοπιστεί να πετάνε πάνω από πολλά ηφαίστεια σε όλο τον κόσμο, αλλά δεν είναι σαφές πώς δημιουργούνται. Αν και μπορεί να έχουν διάμετρο εκατοντάδων μέτρων, οι δακτύλιοι είναι βραχύβιοι και απρόβλεπτοι, γεγονός που καθιστά δύσκολη τη μελέτη τους.
το 2019 οι επιστήμονες με επικεφαλής τον Fabio Pulvirenti , ανώτερο συνεργάτη στο Εργαστήριο Jet Propulsion της NASA, αποφάσισαν να κάνουν το επόμενο καλύτερο πράγμα και να τους προσομοιώσουν σε έναν υπολογιστή.
Το εικονικό ηφαίστειο της ομάδας, που παρουσιάστηκε σε μια συγκέντρωση της Asia Oceania Geosciences Society στη Σιγκαπούρη τον Αύγουστο του 2019, δείχνει ότι «ό,τι συμβαίνει στο στόμα ενός καπνιστή συμβαίνει λίγο πολύ ακριβώς μέσα σε ένα ηφαίστειο», λέει ο Carmelo Ferlito, ηφαιστειολόγος του Πανεπιστημίου της Κατάνια στην Ιταλία, που συνέγραψε τη μελέτη.
Παρά την ονομασία που τους αποδίδεται, αυτοί οι δακτύλιοι καπνού δεν είναι φτιαγμένοι από καπνό, λέει ο Boris Behncke , ηφαιστειολόγος στο Εθνικό Ινστιτούτο Γεωφυσικής και Ηφαιστειολογίας της Ιταλίας που δεν συμμετείχε στην έρευνα. Αντίθετα, οι ηφαιστειακές παραλλαγές αποτελούνται σε μεγάλο βαθμό από συμπυκνωμένα αέρια, κυρίως υδρατμούς, που διαφεύγουν από το μάγμα και προωθούνται από την οπή του ηφαιστείου.
Οι δυνατοί άνεμοι μπορούν να αποτρέψουν το σχηματισμό δακτυλίων ή τη διάρκεια τους για περισσότερο από μια σύντομη στιγμή. Διαφορετικά, οι δακτύλιοι που σχηματίζονται από μια αρκετά μεγάλη παροχή ηφαιστειακών ατμών - ο οποίος είναι θερμότερος και λιγότερο πυκνός από τον περιβάλλοντα αέρα - παρασύρονται προς τον ουρανό και αρχίζουν να διαστέλλονται. Τελικά, όταν ρίχνουν το μεγαλύτερο μέρος του ατμού τους, οι δακτύλιοι εξαφανίζονται.
Αλλά μόνο μερικά ηφαίστεια φαίνονται ικανά να παράγουν δακτυλίους καπνού, και μόνο σε ορισμένες χρονικές στιγμές. Όταν ο Pulvirenti έμαθε για πρώτη φορά για αυτά το 2013, διαπίστωσε ότι η επιστημονική βιβλιογραφία δεν προσέφερε ουσιαστικές απαντήσεις. Έτσι, όταν η περιέργειά του έγινε υπερβολική, στρατολόγησε μερικούς συναδέλφους και πήρε μια χαραμάδα στην επίλυση του μυστηρίου.
Η ομάδα μελέτησε πολλές παρατηρήσεις ηφαιστειακών δακτυλίων καπνού, βλέποντας πόσο ψηλά ανέβαιναν, πόσο γρήγορα κινούνταν, πόσο γρήγορα ψύχονταν, πόσο διέφεραν οι συνθέσεις τους και πόσο συχνά περιείχαν στάχτη. Οι επιστήμονες διάβασαν επίσης για το πώς τα μαγματικά αέρια μετανάστευσαν και διέφυγαν από τους ηφαιστειακούς αγωγούς , και μπήκαν στην περίπλοκη φυσική του σχηματισμού δίνης σε υγρά, που προέκυψαν από εργαστηριακά πειράματα.
Καθώς το μάγμα ανεβαίνει μέσω του αγωγού, η περιβάλλουσα πίεση πέφτει, επιτρέποντας στα διαλυμένα αέρια να αναδύονται ως φυσαλίδες. Εάν το μάγμα δεν είναι πολύ παχύρρευστο, οι φυσαλίδες μπορούν να συγχωνευθούν σε μοναδικούς θύλακες αερίου υπό πίεση. Όταν πλησιάζουν τον αεραγωγό, αυτοί οι θύλακες αερίου μπορεί να αποσυμπιεστούν βίαια και να εκραγούν, προωθώντας τον καυτό ατμό προς τα πάνω, μερικές φορές με ταχύτητες σχεδόν υπερηχητικές.
Εδώ, τα ηφαίστεια είναι συγκρίσιμα με τα απλά παιχνίδια με κανόνια καπνού , τα οποία εκτοξεύουν ομίχλη μέσω ενός στενού κυκλικού ανοίγματος. Και στις δύο περιπτώσεις, πρέπει να συλλέγεται μια σημαντική ποσότητα ατμού και στη συνέχεια να αποβάλλεται γρήγορα για να σχηματιστεί ένας αξιοπρεπής δακτύλιος.
Στο προσομοιωμένο ηφαίστειο, ο ατμός που εκτινάσσεται από το άνοιγμα αλληλεπιδρά με τις βραχώδεις πλευρές, προκαλώντας την κύλιση της μπάλας του αερίου γύρω από τις άκρες. Τα βίντεο αργής κίνησης δείχνουν το ίδιο ακριβώς που συμβαίνει με τα παιχνίδια καπνογόνων κανονιών, λέει ο Pulvirenti. Στη συνέχεια, καθώς ο τυλιγμένος δακτύλιος ατμού συναντά την ψυχρή ατμόσφαιρα, ψύχεται, επιβραδύνεται, συμπυκνώνεται και γίνεται ορατός, λίγο σαν τις ερπύστριες των αεροπλάνων.
Το σημαντικό είναι ότι για να φτιάξετε δακτυλίους, μια ηφαιστειακή οπή πρέπει να είναι αρκετά κυκλική και οι πλευρές των αεραγωγών πρέπει να έχουν το ίδιο ύψος. Εάν ο εξαερισμός έχει πολύ ακανόνιστο σχήμα ή έχει σπάσει, ο δακτύλιος μπορεί να είναι πολύ παραμορφωμένος, ασταθής ή να μην σχηματιστεί καθόλου.
Ως διδακτορικός φοιτητής ηφαιστειολογίας στο Πανεπιστήμιο του Ώκλαντ, ο Μπέντζαμιν Σάιμονς έχει δει δακτυλίους καπνού σε πολλά ηφαίστεια που είναι επίμονα ενεργά , συμπεριλαμβανομένου του όρους Γιασούρ στο Βανουάτου. Η πλειονότητα των δακτυλίων που είδε ξέφυγε από φεγγίτες, περίπου κυκλικά φυσικά ανοίγματα σκαρφαλωμένα πάνω από το επίπεδο των ηφαιστειακών αεραγωγών που είναι ανοιχτά στην «όμορφη νυχτερινή λάμψη του μάγματος» από κάτω.
Όταν μικρές εισπνοές ηφαιστειακού αερίου διοχετεύτηκαν μέσω αυτών των στενών ανοιγμάτων, εμφανίστηκαν δακτύλιοι καπνού. Ανυψώθηκαν βαριά, λέει, έχοντας σπάνια τη δύναμη να εγκαταλείψουν τον κρατήρα της κορυφής πριν εξαφανιστούν. Τα αποτελέσματα του νέου μοντέλου υπολογιστή ταιριάζουν με τις παρατηρήσεις του Simons. Όσο πιο κυκλικό είναι το άνοιγμα, «τόσο πιο πιθανό είναι να παραχθεί ένας δακτύλιος καπνού», λέει.
Αν και αυτή η εργασία δεν έχει ακόμη αξιολογηθεί από ομοτίμους, φαίνεται να εξηγεί γιατί οι δακτύλιοι καπνού δεν φαίνονται συνεχώς σε κάθε ηφαίστειο, καθώς οι δακτύλιοι απαιτούν τέτοιες ακριβείς συνθήκες για να σχηματιστούν.
Ακόμη και όταν πληρούνται αυτές οι προϋποθέσεις, ωστόσο, οι δακτύλιοι καπνού δεν εμφανίζονται πάντα, υποδηλώνοντας ότι το αέριο πανδαιμόνιο μέσα στα ηφαίστεια είναι περισσότερο από ό,τι γνωρίζουμε επί του παρόντος. Ευτυχώς, η ομάδα εξακολουθεί να εργάζεται πάνω σε αυτό, ελπίζοντας να βρει περισσότερες απαντήσεις.
Η έρευνα δεν αφορά μόνο το ενδιαφέρον μιας επιστημονικής μελέτης. Ηφαιστειακά δαχτυλίδια καπνού σχηματίζονται στα ίδια βραχώδη μονοπάτια που μεταφέρουν το μάγμα στην επιφάνεια κατά τη διάρκεια των εκρήξεων, επομένως είναι πιθανό η μελέτη τους να βοηθήσει τους γεωλόγους να κατανοήσουν καλύτερα τι συμβαίνει μέσα στους ατμούς των ηφαιστείων.
=======================
Ένας δακτύλιος καπνού υψώνεται πάνω από το στόμιο του ηφαιστείου Γιασούρ στο Βανουάτου, όπως φαίνεται από μια υπέρυθρη κάμερα που τοποθετήθηκε στην κορυφή από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Όκλαντ της Νέας Ζηλανδίας. Παρόμοιοι δακτύλιοι καπνού έχουν παρατηρηθεί να παρασύρονται από κορυφές σε όλο τον κόσμο, αλλά το πώς σχηματίζονται ήταν ένα μυστήριο
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου