اكتشاف السبب الكامن وراء الانفجار الكارثي لبركان هاواي

كشفت دراسة حديثة أن ثوران بركان كيلاويا في هاواي عام 2018، والذي شكل حفرة عميقة بسبب انهيار فوهة البركان، ناجم عن تسرب من صهارة الخزان الواقع أسفل القمة مباشرة.

وواجه بركان كيلاويا الذي يبلغ ارتفاعه 1250 مترا، والواقع على الساحل الجنوبي الشرقي لجزيرة هاواي، انفجارا شديدا في مايو 2018، عندما بدأت الحمم البركانية تندفع بسرعة عالية عبر الشقوق التي انفتحت أثناء الثوران، وتدفقت عبر الأحياء السكنية في المنطقة، ودمرت أكثر من 700 منزل ومبنى، قبل أن يتوقف الانفجار في أغسطس من العام نفسه.

وتشكلت الكالديرا أو البحيرة البركانية، عقب الانفجار، وهي إحدى الظواهر المصاحبة للبراكين، والتي تستخدم للتعبير عن الفوهات البركانية الضخمة التي تبدو على شكل أحواض واسعة في قمم البراكين.

ونشرت الدراسة في مجلة Science، في ثلاث ورقات بحثية منفصلة، تقول الأولى، بقيادة الفيزيائي كايل أندرسون من هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية، إن الانفجار تسبب في انهيار الحفرة (الكالديرا)، بدلا من حدوث العكس. وهذه العلاقة عبارة عن سؤال جيولوجي كان موضع خلاف بين العلماء.

ووجد الفريق أن الصدع الذي حدث عندما سحبت الجاذبية سفح بركان كيلاويا باتجاه البحر، فتح شقوقا للصهارة لتصريفها من خزان البركان وبحيرة الحمم البركانية.

وعندما تم استنزاف الصهارة من خزان البركان، سقطت الصخور على عمق أكثر من 500 متر على مساحة 5 كيلومترات مربعة.

وتسبب الوزن الذي سقط على القنوات تحت الأرض، التي تتدفق من خلالها الصهارة، في زيادة وإطالة النشاط البركاني في المنطقة.

وبحسب أندرسون، فإن الأمر لا يستغرق سوى القليل من الصهارة لبدء هذه "العملية النارية" مثل تلك التي عاشها بركان كيلاويا، وأوضح: "قبل الانهيار الأول، لم تتم إزالة سوى جزء صغير جدا من الصهارة، وبالتأكيد أقل من 3.5% إلى 4%".

أما الدراسة الثانية، فأوضح العالم الجيوفيزيائي ماثيو باتريك، من مرصد هاواي البركاني USGS، وزملاؤه، أن العلاقة بين انهيار الكالديرا وتدفق الحمم البركانية في منطقة الصدع الشرقي الأدنى كانت واضحة في الوقت الفعلي. ووجدوا أن نهر الحمم الذي يتدفق عبر منطقة الصدع عانى من موجات عالية لساعات طويلة حدثت بعد دقائق من الانهيار في قمة الكالديرا.

ووفقا لباتريك، فإن فيضانات الحمم البركانية هذه، كانت نتيجة لموجات الضغط الناتجة عن الغرق، الأمر الذي تسبب بدوره في انهيار الكالديرا، كما أدت هذه الموجات إلى تجاوز قنوات الحمم لخزاناتها، ما أدى إلى خلق جسور جديدة ظهرت على السطح.

أما في الدراسة الثالثة، فتقول عالمة البراكين غانسيسكي شريل، من جامعة هاواي، إن تحليلا جيوكيميائيا للحمم البركانية، أظهر أنه خلال ثوران بركان كيلاويا، اختلطت الصهارة الساخنة ببقايا ثوران بركاني أقدم.

ويرى العلماء أن هذه التفاصيل الجديدة يمكن أن تساعد في فهم كيفية تخزين الصهارة، وكم يكفي لإحداث ثوران مثل بركان كيلاويا، الذي لا يرجح أن يندلع بالقوة نفسها لعام 2018، حيث تمتلئ حجرة الصهارة بالصخور المنصهرة من وشاح الأرض، ما قد يستغرق سنوات إلى عقود قادمة.

قد يهمك أيضًا

طالب تونسي يتمكن من حل لغزًا فزيائيًا حير العلماء لـ100 سنة​

موسكو تطور نظام إلكتروني جديد لحماية المركبات في الفضاء