संपादक की टिप्पणी: इस साप्ताहिक श्रृंखला में, लाइवसाइंस ने यह पता लगाया कि कैसे प्रौद्योगिकी वैज्ञानिक अन्वेषण और खोज को संचालित करती है।
निगरानी ज्वालामुखी एक कठिन टमटम है। आपको पता चल गया है कि क्या चल रहा है - लेकिन बहुत करीब आना एक घातक प्रस्ताव है।
सौभाग्य से, तकनीक ने दुनिया भर में मैग्मा और राख-उगलने वाले पहाड़ों पर नजर रखने के लिए पहले से कहीं अधिक आसान बना दिया है। इस तकनीक में से अधिकांश शोधकर्ताओं ने ज्वालामुखी गतिविधि पर कड़ी नजर रखते हुए शोधकर्ताओं को वापस जाने का रास्ता (यहां तक कि ज्वालामुखियों को देखना) की अनुमति देता है। इनमें से कुछ प्रौद्योगिकियां क्लाउड-स्वैथेड ज्वालामुखी चोटियों में भी प्रवेश कर सकती हैं, जिससे शोधकर्ताओं को जमीनी बदलावों को "देखने" की अनुमति मिलती है जो एक आसन्न विस्फोट या खतरनाक लावा गुंबद के ढहने का संकेत दे सकते हैं।
यूनाइटेड किंगडम में रीडिंग विश्वविद्यालय में पर्यावरण प्रणाली विज्ञान केंद्र के निदेशक ज्यॉफ वाडगे ने कहा, "आपको समझने की अपनी क्षमता को बढ़ाने के लिए जानकारी के कई स्रोतों का उपयोग करना पसंद है।"
एक गैसी नौकरी
मॉनिटरिंग ज्वालामुखियों का इस्तेमाल जमीन पर जूते मिलने का मामला हुआ करता था। इन-फील्ड फील्डवर्क आज भी होता है, बेशक, लेकिन अब वैज्ञानिकों के पास घड़ी के आसपास होने वाले परिवर्तनों को ट्रैक करने के लिए उनके निपटान में कहीं अधिक उपकरण हैं।
उदाहरण के लिए, एक समय में शोधकर्ताओं को ज्वालामुखीय गैस की जद में आना पड़ा, गैस को पकड़ने के लिए एक बोतल को बाहर निकाला और फिर सील की गई बोतल को विश्लेषण के लिए एक प्रयोगशाला में भेजा। यह तकनीक समय लेने वाली और खतरनाक थी, यह देखते हुए कि बड़ी संख्या में ज्वालामुखीय गैस घातक हैं। अब, वैज्ञानिक बहुत बार इन गंदे कामों के लिए प्रौद्योगिकी की ओर रुख करते हैं। पराबैंगनी स्पेक्ट्रोमीटर, उदाहरण के लिए, ज्वालामुखी के प्लम द्वारा अवशोषित सूर्य के प्रकाश से पराबैंगनी प्रकाश की मात्रा को मापते हैं। यह माप शोधकर्ताओं को बादल में सल्फर डाइऑक्साइड की मात्रा निर्धारित करने की अनुमति देता है।
एक अन्य उपकरण, 2004 से हवाई ज्वालामुखी वेधशाला में उपयोग किया जाता है, फूरियर ट्रांसफॉर्म स्पेक्ट्रोमीटर है, जो इसी तरह काम करता है लेकिन पराबैंगनी के बजाय अवरक्त प्रकाश का उपयोग करता है। और वेधशाला के नवीनतम चालों में से एक डिजिटल फोटोग्राफी के साथ पराबैंगनी स्पेक्ट्रोमेट्री को जोड़ती है, कैमरों का उपयोग करके जो क्षेत्र में प्रति मिनट कई गैस मापों को कैप्चर कर सकते हैं। इस गैस की सभी जानकारी शोधकर्ताओं को यह पता लगाने में मदद करती है कि ज्वालामुखी के नीचे कितना मैग्मा है और वह मैग्मा क्या कर रहा है।
आंदोलन को मापने
अन्य हाई-टेक तकनीक ज्वालामुखी-ट्रिगर ग्राउंड आंदोलन को ट्रैक करते हैं। एक ज्वालामुखी के चारों ओर जमीन के ख़राब होने से भूकंप आने पर आसन्न विस्फोट हो सकता है। हवाई ज्वालामुखी वेधशाला में राज्य के सक्रिय ज्वालामुखी स्थलों पर 60 से अधिक वैश्विक पोजिशनिंग सिस्टम (जीपीएस) सेंसर ट्रैकिंग मूवमेंट हैं। ये GPS सेंसर आपकी कार के नेविगेशन सिस्टम या आपके फ़ोन में बहुत अलग नहीं हैं, लेकिन ये अधिक संवेदनशील हैं।
टिल्टोमीटर, जो वास्तव में वे जैसे ध्वनि करते हैं, मापते हैं कि कैसे जमीन एक ज्वालामुखी क्षेत्र में झुकती है, एक और गप्पी यह संकेत देती है कि जमीन के नीचे कुछ हलचल हो सकती है।
आकाश में नज़र रखना ज्वालामुखीय परिवर्तनों पर नज़र रखने के लिए बहुत आसान है। सैटेलाइट इमेजरी से जमीन पर मिनटों में होने वाले बदलावों का भी पता चल सकता है। एक लोकप्रिय तकनीक, जिसे इंटरफेरोमेट्रिक सिंथेटिक एपर्चर रडार (या इनसार) कहा जाता है, में अलग-अलग समय में कक्षा में एक ही स्थान से ली गई दो या अधिक उपग्रह छवियां शामिल होती हैं। अंतरिक्ष में उपग्रह का रडार सिग्नल कितनी जल्दी वापस आ जाता है, इसका पता पृथ्वी की सतह में सूक्ष्म विकृति से पता चलता है। इस डेटा का उपयोग करते हुए, वैज्ञानिक सेंटीमीटर तक भू-परिवर्तन दिखाते हुए नक्शे बना सकते हैं।
सैटलाइट्स केवल इतनी बार ज्वालामुखियों के ऊपर से गुजरते हैं, हालांकि, हर 10 दिन में सबसे अच्छे विचारों को सीमित करते हुए, वाडगे ने लाइवसेंस को बताया। क्षतिपूर्ति करने के लिए, शोधकर्ता अब ज्वालामुखी गतिविधि पर नजर रखने के लिए, मौसम को ट्रैक करने के लिए उपयोग किए जाने वाले रडार के समान, ग्राउंड-आधारित रडार को तैनात कर रहे हैं। वाडगे और उनके सहयोगियों ने एक उपकरण विकसित किया है, जिसे ऑल-वेदर ज्वालामुखी स्थलाकृति इमेजिन सेंसर (एटीटीआईएस) कहा जाता है, जो अक्सर देखने के लिए ज्वालामुखी की चोटियों पर बादलों को घुसने के लिए मात्र मिलीमीटर की आवृत्तियों के साथ तरंगों का उपयोग करता है। एटीवीआईएस के साथ, वैज्ञानिकों ने ज्वालामुखी पर लावा गुंबदों के गठन, या धीरे-धीरे बढ़ते हुए सूजन को "देख" सकते हैं।
"लावा गुंबद बहुत खतरनाक हैं, क्योंकि वे इस अत्यधिक चिपचिपा लावा को एक बड़े ढेर में डालते हैं, और अंततः ढह जाते हैं। ऐसा करने में, यह पायरोक्लास्टिक प्रवाह पैदा करता है," वाडगे ने कहा।
पायरोक्लास्टिक प्रवाह गर्म चट्टान और गैस की एक घातक, तेज गति से बहने वाली नदी है जो हजारों मिनटों में मार सकती है।
वाडगे और उनके सहयोगियों ने ज्वालामुखी के सक्रिय रूप से वेस्ट इंडीज के मोंटेसेराट द्वीप पर एटीवीआईएस का परीक्षण किया है। 1995 के बाद से, द्वीप पर Soufriere Hills ज्वालामुखी समय-समय पर फूट रहा है।
वाडर ने कहा कि रडार माप अंतरिक्ष से पिघले लावा के प्रवाह को भी ट्रैक कर सकते हैं। हालांकि हर कुछ दिनों में सैटेलाइट पास हो सकते हैं, रडार उपकरण कुछ फीट (1 से 2 मीटर) तक स्थानों को इंगित कर सकते हैं। वाडगे ने कहा कि धीमी गति से चलने वाले लावा प्रवाह के स्थान से ली गई छवियों को एक "फिल्म-शैली" के अनुक्रम में दिखाया जा सकता है।
अत्याधुनिक तकनीक
तेजी से, वैज्ञानिकों ने मानव जाति को नुकसान के रास्ते से बाहर रखते हुए एक ज्वालामुखी के करीब झपटने के लिए मानव रहित ड्रोन की ओर रुख कर रहे हैं। मार्च 2013 में, नासा ने कोस्टा रिका के तुरियाल्बा ज्वालामुखी के प्लम में 10 रिमोट-नियंत्रित मानव रहित ड्रोन मिशनों में उड़ान भरी। 5-पाउंड (2.2 किलोग्राम) के ड्रोनों ने दृश्य और अवरक्त प्रकाश, सल्फर डाइऑक्साइड सेंसर, कण सेंसर और वायु-नमूनाकरण बोतलों में वीडियो कैमरा फिल्माया। लक्ष्य "वोग," या जहरीले ज्वालामुखी स्मॉग जैसे ज्वालामुखीय खतरों के कंप्यूटर पूर्वानुमान को बेहतर बनाने के लिए प्लम से डेटा का उपयोग करना है।
अवसर पर, प्रौद्योगिकी भी एक विस्फोट को पकड़ सकता है किसी ने अन्यथा ध्यान नहीं दिया होगा। मई में, अलास्का के दूरस्थ क्लीवलैंड ज्वालामुखी ने अपना शीर्ष उड़ा दिया। ज्वालामुखी अलेउतियन द्वीप समूह पर है, इसलिए दूरस्थ है कि विस्फोटों के लिए कोई भूकंपीय नेटवर्क की निगरानी नहीं है। लेकिन विस्फोट से हवाई यात्रा बाधित हो सकती है, इसलिए यह महत्वपूर्ण है कि शोधकर्ताओं को पता हो कि विस्फोट कब हो रहा है। व्यस्त क्लीवलैंड ज्वालामुखी की निगरानी के लिए, अलास्का ज्वालामुखी वेधशाला के वैज्ञानिकों ने मानव श्रवण की सीमा के नीचे कम-आवृत्ति की गड़गड़ाहट का पता लगाने के लिए अल्ट्रासाउंड का उपयोग किया। 4 मई को, इस तकनीक ने वैज्ञानिकों को बेचैन ज्वालामुखी से तीन विस्फोटों का पता लगाने में सक्षम बनाया।
दूरस्थ ज्वालामुखी का पता लगाने के एक अन्य मामले में, अगस्त 2012 में, न्यूजीलैंड के रॉयल नेवी के एक जहाज ने दक्षिण प्रशांत में 300 मील (482 किमी) लंबा एक अस्थायी द्वीप की सूचना दी। प्यूमिस की उत्पत्ति संभवतः एक रहस्य बनी हुई थी, लेकिन डेनिसन यूनिवर्सिटी के ज्वालामुखी विज्ञानी एरिक क्लेमेटी और नासा के विज़ुअलाइज़र रॉबर्ट सिमोन स्रोत के लिए सुप्त हो गए। दोनों वैज्ञानिकों ने नासा के टेरा और एक्वा उपग्रहों से महीनों की सैटेलाइट तस्वीरों की खोज की और विस्फोट का पहला संकेत पाया: 19 जुलाई 2012 को हैवर सीमाउंट नामक एक पानी के नीचे के ज्वालामुखी में राख-ग्रे पानी और एक ज्वालामुखी का प्लम।
"यदि आप नहीं जानते कि कहाँ देखना है, तो आप इसे याद करेंगे," क्लेमेटी ने लाइवसाइंस को बताया। सैटेलाइट इमेजरी, अन्य तकनीकी विकास के साथ, ज्वालामुखियों को पहले से कहीं अधिक विस्फोटों का पता लगाने में सक्षम है, उन्होंने कहा।
"25 साल पहले वापस जाओ, वहाँ बहुत सारे स्थान हैं जहाँ हमें कोई सुराग नहीं मिला होगा कि एक विस्फोट हुआ," क्लेमेटी ने कहा।
