براكين «تصرخ»!

يشير تحليل جديد عن سلسلة انفجارات في بركان «ريداوت» في ألاسكا، في مارس 2009، إلى أن الارتجاج المتناسق حصل وفق ترددات أعلى ثم توقف فجأةً قبل ستة من الانفجارات فقط، علماً أن خمسة منها وقعت بشكل متتابع.

قالت أليسيا هوتوفيك إليس، طالبة دكتوراه في علوم الأرض والفضاء في جامعة واشنطن: «يكون تردد الارتجاج عالياً على نحو غير مألوف بالنسبة إلى البراكين ولا يسهل شرحه استناداً إلى عدد من النظريات المقبولة».

لم يُحدَّد بعد مصدر الهزات الأرضية والارتجاج المتناسق. يُصدر بعض البراكين صوتاً حين يتردد صدى الصهارة (خليط من الصخور المنصهرة والمواد الصلبة العالقة وفقاعات الغاز) أثناء الاندفاع صعوداً عبر شقوق رفيعة في قشرة الأرض.

لكن في هذه الحالة تظن هوتوفيك إليس أن الارتجاج المتناسق والهزات الأرضية تقع حين تُجبَر الصهارة على عبور ممر ضيق تحت ضغط هائل نحو قلب الجبل. تلتصق الصهارة السميكة بسطح الصخر داخل الممر إلى أن يصبح الضغط كافياً لتحريكها نحو الأعلى حيث تلتصق إلى أن يحركها الضغط مجدداً.

تؤدي كل واحدة من هذه التحركات المفاجئة إلى هزة أرضية صغيرة تتراوح درجتها بين 0،5 و1،5 تقريباً بحسب قولها. مع تنامي الضغط، تتراجع حدة الهزات وتتعاقب بوتيرة سريعة لدرجة أنها تختلط مع ارتجاج متناسق متواصل.

تقول هوتوفيك إليس: «نظراً إلى تراجع الوقت الفاصل بين هزة أرضية وأخرى، ما من وقت كاف لتراكم الضغط اللازم الذي يسمح بحصول هزة أعنف. بعد أن يرتفع التردد إلى مستويات فائقة، يتوقف ثم ينفجر».

هوتوفيك إليس هي المعدّة الرئيسة للدراسة المرتقبة التي تصف ذلك البحث في مجلة «أبحاث البراكين والطاقة الحرارية الأرضية». شاركها في الدراسة كل من جون فيدال من جامعة واشنطن وستيفاني بريجيان وجوان غومبيرغ من معهد المسح الجيولوجي الأميركي.

صدع احتكاكي

شاركت هوتوفيك إليس في إعداد دراسة ثانية نُشرت على الإنترنت في 14 يوليو في مجلة «علم طبيعة الأرض»، وهي تطرح نموذجاً جديداً عن «صدع احتكاكي» كأداة لتقييم آلية الارتجاج التي تم رصدها في بركان «ريداوت» في عام 2009. كانت كسينيا دميتريفا من جامعة ستانفورد معدة الدراسة الأساسية وشارك فيها أيضاً إريك دنهام من ستانفورد وبريجيان.

زيادة مدة التوقف في تردد الارتجاج المتناسق قبل انفجار البركان مباشرةً هي محور التركيز الرئيس في الدراسة المنشورة في مجلة «علم طبيعة الأرض». توضح هوتوفيك إليس: «نظن أن مدة التوقف تحصل حين تعجز الهزات الأرضية نفسها عن مواكبة ما يحدث وينزلق طرفا الصدع بسلاسة بشكل تصادمي».

وثّقت ارتفاع تردد الارتجاج بدءاً من 1 هيرتز (دورة في الثانية) والانزلاق التصاعدي بحوالى 30 هيرتز. عند البشر، يبلغ التردد المسموع حوالى 20 هيرتز، لكن قد يتمكن شخص يستلقي على الأرض فوق ممر الصهارة مباشرةً من سماع الارتجاج المتناسق حين يبلغ ذروته (لا توصي بهذا النشاط بما أن الارتجاج يليه انفجار بعد فترة قصيرة جداً).

وصف العلماء في «مرصد البراكين في ألاسكا» التابع لمعهد المسح الجيولوجي الأميركي أعلى تردد يسجله الارتجاج المتناسق في بركان «ريداوت» بمصطلح «الصرخات» لأنه يبلغ هذا التردد العالي مقارنةً بنقطة انطلاق تتراوح بين 1 و5 هيرتز. حضّرت هوتوفيك إليس تسجيلين عن النشاط الزلزالي. يغطي تسجيل مدته عشر ثوان حوالى عشرة دقائق من الصوت الزلزالي والارتجاج المتناسق بعد تسريعهما بستين مرة. يجمع تسجيل ثانٍ مدته دقيقة حوالى ساعة من النشاط الذي يشمل أكثر من 1600 هزة أرضية صغيرة تسبق أول انفجار مع ارتجاج متناسق.