A Krakatau vulkán kitörése olyan hangos volt, hogy a lökéshullám négyszer megkerülte a Földet

1883. augusztus 27-én a Földön talán az egyik leghangosabb természeti esemény következett be. Helyi idő szerint 10 óra 2 perc volt, amikor a...

1883. augusztus 27-én a Földön talán az egyik leghangosabb természeti esemény következett be. Helyi idő szerint 10 óra 2 perc volt, amikor a hang Krakatau szigetéről elindult, amely Jáva és Szumátra között fekszik Indonéziában.

2000 kilométerrel távolabb az Andamán- és Nicobar-szigeteken is hallották ("rendkívüli hangok hallatszottak, mintha lövegek tüzeltek volna"), 3200 kilométerre Új-Guineában és Nyugat-Ausztráliában ("erős hangokról számoltak be, amely északnyugat felől érkező tüzérségi ágyúhoz hasonlított"), és még 4800 kilométerre is hallatszott az Indiai-óceán Rodrigues-szigetén, Mauritius közelében ("keletről jön, mint a nehézfegyverek távoli moraja").

Összességében több mint 50 különböző földrajzi helyen tartózkodó emberek hallották, a földgolyó tizenharmadát lefedő területen.

Gondoljunk bele egy pillanatra, hogy ez mennyire őrült dolog. Ha valaki Bostonban tartózkodik, és azt mondja, hogy hallott egy hangot New York Cityből, akkor valószínűleg viccesen néznek rá. De Boston mindössze 306 kilométerre van New Yorktól.

Amiről itt beszélünk olyan, mintha Bostonban lennénk, és egyértelműen hallanánk a zajt az írországi Dublinból. Hangsebességgel (1233 kilométer/óra) haladva a hangnak körülbelül négy órába telik, hogy megtegye ezt a távolságot. Ez a legtávolabbi hang, amelyet valaha is hallottak az írott történelemben.

Tehát mi hozhat létre ilyen földrengetően hangos durranást? A Krakatau sziget vulkánja akkora erővel robbant fel, hogy széttépte a szigetet, és 27 kilométeres magasságba füstgázokat bocsátott ki a légkörbe, állította egy geológus, aki tanúja volt az eseménynek.

Ezt a megfigyelést annak kiszámításához lehet felhasználni, hogy a vulkánból 2500 kilométeres óránkénti sebességgel lövellt ki az anyag, ami csaknem 800 méter másodpercenként. Ez több mint kétszerese a hangsebességnek.

A robbanás halálos szökőárt idézett elő, amelynek hullámai meghaladták a 30 méteres magasságot, és százhatvanöt tengerparti falut és települést söpört és pusztított el. Összességében a hollandok (akkor Indonézia gyarmati uralkodói) 36417-re becsülték az áldozatok számát, míg más becslések meghaladják a 120000-et.

A Norham Castle brit hajó a robbanás idején 64 kilométerre volt Krakatautól. A hajó kapitánya a naplójába azt írta, hogy "Olyan erőszakosak voltak a robbanások, hogy a legénységem több mint felének beszakadt a dobhártyája. Utolsóként a kedves feleségemre gondoltam. Meggyőződésem, hogy eljött az ítélet napja."

A hangokat általában nem a világvége, hanem a légnyomás ingadozása okozza. A barométer a bataviai gázgyárban (Ma Jakarta, 160 kilométerre Krakatautól) regisztrálta az ezt követő kiugrást több mint 2,5 hüvelyknyi higannyal.



Ez több mint 172 decibeles hangnyomást jelent, ami elképzelhetetlenül erős zaj. Kontextusba helyezve, ha egy kalapácsot használunk, akkor körülbelül 100 decibelnek vagyunk kitéve. Az emberi fájdalomküszöb 130 decibel közelében van, és ha valaki szerencsétlenségére egy sugárhajtómű mellett állna, akkor 150 decibel erősségű hangot hallana.

Hogy érzékeljük ennek nagyságát, az emberek 10 decibeles növekedést nagyjából kétszer olyan hangosnak érzékelnek. A Krakatau robbanás esetében 172 decibelt regisztráltak 160 kilométerre a forrástól. Ez olyan megdöbbentően hangos, hogy annak a határaiba ütközik, amit "hang" alatt értünk.

Van egy határ, hogy egy hang milyen hangos lehet. Egy bizonyos ponton a légnyomás ingadozása olyan nagy, hogy az alacsony nyomású területek nulla nyomást - vákuumot - érnek el, és ennél alacsonyabb nem lehet.

Ez a határ történetesen körülbelül 194 decibel egy hang esetében a Föld légkörében. Ha ennél hangosabb, akkor a hang már nem csak a levegőn halad át, hanem tulajdonképpen magával együtt nyomja a levegőt, és a nyomás alatt álló mozgó levegő szakadást hoz létre, amelyet lökéshullámnak neveznek.

Krakatau közelében a hang jóval meghaladta ezt a határt, olyan nagynyomású levegő robbanást produkálva, hogy a 64 kilométerre lévő matrózok dobhártyáját megrepesztette. Amint ez a hang több ezer kilométert megtett, eljutva Ausztráliáig és az Indiai-óceánig, a nyomásba lendült hullámok elkezdtek alábbhagyni, és inkább távoli lövésnek tűntek.

Ekkora területen hallották a Krakatau robbanását

A több mint 4800 kilométer megtétele alatt a nyomáshullám túl halk lett, hogy az emberi fülek hallhassák, de továbbhaladt és napokig visszhangzott az egész világon. A légkör harangként rengett, ami számunkra észrevehetetlen, de műszerekkel észlelhető.

1883-ra a világ számos városának meteorológiai állomásai barométereket használtak a légköri nyomás változásainak nyomon követésére. Hat órával és 47 perccel a Krakatau robbanás után a légnyomás emelkedését észlelték Kalkuttában.

Nyolc órával később az impulzus nyugaton Mauritiusig, keleten Melbourne-ig és Sydneyig ért. 12 órára rá Szentpéterváron is észlelték, majd Bécs, Róma, Párizs, Berlin és München következett. 18 óra múlva az impulzus elérte New Yorkot, Washington DC-t és Torontót.

Elképesztő, hogy a robbanás után öt napon keresztül a világ 50 városának meteorológiai állomásai meg tudták figyelni ezt a példátlan nyomáscsúcsot, amely kb. 34 óránként ismétlődött, mint az óramű. Nagyjából ennyi idő alatt ér körbe a hang az egész bolygó körül.

Összességében a Krakatau nyomáshullámai háromszor-négyszer járták körbe a földgömböt mindkét irányban. Mindegyik város hét nyomás kiugrást észlelt, ahogy a vulkántól ellenkező irányban haladó lökéshullámokat megtapasztalták.

Eközben az árapály állomások olyan messzire, mint India, Anglia és San Francisco, ezzel a légimpulzussal egy időben az óceán hullámainak emelkedését mérték, ami egy korábban még soha nem látott hatás volt. Ez egy olyan hang volt, amelyet már nem lehetett hallani, de amely tovább mozgott a világban, mely jelenségnek az emberek "a nagy léghullám" becenevet adták.

A közelmúltban egy hihetetlen videó jelent meg egy vulkánkitörésről, amelyet egy Pápua Új-Guineában vakáció pár készített. A videó jól érzékelteti a vulkán által létrehozott nyomáshullámot.



A vulkán kitörésekor hirtelen megemelkedik a légnyomás, és valóban megfigyelhető, ahogy mozog a levegőben, és a vízgőzt összesűríti a felhőkben a haladása közben. A videót készítő emberek szerencsére elég távol voltak a vulkántól, így a nyomáshullámnak eltartott egy ideig, mire elérte őket.

Amikor végül a csónakba ütközött körülbelül 13 másodperccel a robbanás után, hallható, hogy egy hatalmas lövésnek tűnik, hirtelen levegőfúvással kísérve. Ha a 13 másodpercet megszorozzuk a hangsebességgel, azt mondhatjuk, hogy a hajó körülbelül 4,4 kilométerre volt a vulkántól.

Ez némileg hasonlít a Krakataunál történtekre, azzal a különbséggel, hogy a "lövés" ebben az esetben nemcsak 4,4, hanem több mint 4000 kilométer távolságban is hallható volt, demonstrálva azt a hatalmas pusztító erőt, amely felszabadulhat a természetben. (1)

(1) - http://nautil.us/issue/38/noise/the-sound