انفجار بیروت آن‌قدر شدید بود که یونوسفر زمین را آشفته کرد – دیجیتال مارک

اوایل آگوست گذشته، ساکنان بندر بیروت لبنان با وحشت یکی از انفجارهای غیرهسته‌ای بزرگ ناشی از انسان را شاهد بودند که قطعه‌ای از شهر آن‌ها را متلاشی کرد و صدها کشته و هزاران زخمی و صدها بی‌خانمان برجای گذاشت. شوک حاصل از آن انفجار در سراسر جهان احساس شد. حتی حسگرهایی که در مناطقی به دوری تونس و آلمان قرار داشتند، این غرش را احساس کردند و ایستگاه‌های لرزه‌نگاری که حدود پانصد کیلومتر دورتر واقع شده بودند، لرزه‌های ناشی از آن را ثبت کردند. اکنون معلوم شده است که انفجار بیروت موجب لرزش بالاترین لایه‌های جوّ شده است و داده‌های حاصل می‌تواند برای تلاش‌های آینده برای نظارت بر آزمایش سلاح‌ها در کشورهای سرکش سودمند باشد.

به‌گزارش ساینس‌الرت، پژوهشگران مؤسسه‌ی ملی فناوری هند و دانشگاه هوکایدو در ژاپن آشفتگی‌های الکتریکی در یونوسفر را اندازه‌گیری کردند و متوجه شدند که این انفجار با تأثیر ناشی از بسیاری از فوران‌های آتشفشانی مقایسه‌شدنی است. دانشمندان می‌گویند انفجار مذکور موجی را ایجاد کرد که در جهت جنوبی با سرعتی در حدود ۰/۸ کیلومتربرثانیه در یونوسفر سفر کرد.

یونوسفر که از ارتفاع حدود پنجاه کیلومتر از سطح زمین شروع می‌شود و صدها کیلومتر در فضا امتداد دارد، حاوی الکترون‌های آزاد فراوانی است که ازطریق تابش‌های خورشیدی از مولکول‌های گاز خارج می‌شوند. پژوهشگران از تغییر فازها درون انتقالات ریزموج ارسال‌شده‌‌ی سیستم ماهواره‌ای ناوبری جهانی (GNSS) در روز انفجار استفاده کردند تا تغییر در توزیع الکترون‌ها را آشکار کنند که نشان‌دهنده‌ی حضور امواج صوتی درون گازها است. این ترفندی است که دانشمندان از زمان اختراع شبکه‌های ماهواره‌ای در دهه‌ی ۱۹۹۰ از آن استفاده می‌کنند. آن‌ها برای تشخیص آثار پدیده‌های مختلف از آتشفشان‌ها گرفته تا آزمایش‌های هسته‌ای ارتعاشاتی را اندازه‌گیری می‌کنند که در قسمت‌های بالای اتمسفر رخ می‌دهد‌.

یکی از اولین آزمایش‌ها درزمینه‌ی استفاده از فناوری ماهواره موقعیت‌یاب جهانی برای اندازه‌گیری انفجارهای سطح در اواسط دهه‌ی ۱۹۹۰ انجام شد و دانشمندان از اطلاعات حاصل از سه انفجار زیرزمینی در معدن زغال‌سنگی در وایومینگ آمریکا برای مطالعه‌ی نحوه‌ی پاسخ یونوسفر استفاده کردند. بااین‌حال، پیداکردن آثار ضعیف انفجار بیروت در این مورد با خوش‌اقبالی کوچکی همراه بود.

این رویداد هنگام عصر و نزدیکی غروب آفتاب رخ داد. در این زمان، بی‌نظمی‌های خاصی در یونوسفر که حباب‌های پلاسمای استوایی نامیده می‌شود، ممکن بود سیگنال را به‌کلی بپوشاند. خوشبختانه در آن زمان نشانه‌ای از این حباب‌ها وجود نداشت و دانشمندان تصویری نسبتا واضح از آشفتگی ناشی از انفجار در اتسمفر بالا در سرعت صوت به‌دست آوردند.

پژوهشگران تأثیر انفجار بیروت را روی یونوسفر با آثار ناشی از فوران‌های آتشفشانی اخیر در ژاپن مقایسه کردند و آن‌ها را کم‌و‌بیش مشابه دانستند. البته انفجار بیروت درمقایسه‌با فوران آتشفشان آساما بسیار تأثیرگذارتر بود که سال ۲۰۰۴ در در مرکز ژاپن رخ داد. انفجار بیروت کمی ضعیف‌تر از انفجارهای ۱/۵ کیلوتنی مطالعه‌شده در دهه‌های گذشته در معدن وایومینگ بود. این مسئله که انفجار در سطح زمین رخ داد، موجب شد مانعی در مسیر حرکت آن به‌سمت آسمان وجود نداشته باشد و آزادشدن انرژی آن به‌طورآشکار در داده‌ها مشخص بود.

ایجاد پایگاه داده‌ای از آثار صوتی که با GNSS تشخیص‌دادنی است، ابزاری دراختیار دانشمندها و مقام‌ها قرار می‌دهد تا نه‌تنها پویایی زمین‌شناسی، بلکه ناسازگاری‌های سیاسی را رصد کنند. اکنون می‌دانیم برای ایجاد انفجاری معادل انفجار ۱/۱ کیلوتن تری‌نیتروتولوئن یا تی‌ان‌تی به ۲،۷۰۰ تن آمونیوم نیترات کودی نیاز است کهتخمینی از بمب هسته‌ای کوچک است. ناگفته نماند آمونیوم نیترات کودی به‌عنوان یکی از اجزای موادمنفجره نیز استفاده می‌شود.

توانایی برخی از کشورها درزمینه‌ی دستیابی به سلاح‌های هسته‌ای ازنظر صلح جهانی نگرانی مهمی به‌شمار می‌رود؛ بنابراین، داشتن راه‌های هوشمندانه‌ای برای کشف برنامه‌های آزمایشی مفید خواهد بود. حادثه‌ی بیروت حادثه‌ای نیست که کسی بخواهد در جای دیگری تکرار شود. اگر تاحدممکن از آن بیاموزیم و درس بگیریم، می‌توانیم از رخداد مجدد چنین رویدادی مانع شویم.

این پژوهش در مجله‌ی Scientific Reports منتشر شده است.