وہ زیر سمندر آتش فشاں (اور ٹیلر سوئفٹ) سے آنے والے زلزلوں کو ڈی کوڈ کرتی ہے۔ کوانٹا میگزین

ہم اکثر آتش فشاں کو فلک بوس عجائبات کے طور پر سوچتے ہیں، لیکن جغرافیائی انڈرورلڈ کے یہ پورٹلز بھی پانی کے اندر رہتے ہیں۔ بدقسمتی سے، آبدوز آتش فشاں اپنے زمینی بہن بھائیوں کے مقابلے میں مطالعہ کرنے میں زیادہ مشکل ہیں۔ لیکن آپ کو ان سے زیادہ مسحور کن کسی کو تلاش کرنے کے لئے سخت دباؤ پڑے گا - اور ان کا مطالعہ کرنے کے لئے زیادہ ضد کے ساتھ - اس سے زیادہ جیکی کیپلان-اورباچ.

ویسٹرن واشنگٹن یونیورسٹی میں ایک آتش فشاں ماہر، Caplan-Auerbach بھی ایک ماہر زلزلہ ہے، جو زلزلوں کے جھٹکوں کو جیو فزکس کو سمجھنے کے لیے استعمال کرتا ہے۔ اور ایسا ہی ہوتا ہے کہ فعال آتش فشاں زلزلہ پیدا کرنے والے شاندار ہیں؛ وہ اتنا ہی زلزلہ شور مچاتے ہیں جتنا وہ جمع کر سکتے ہیں۔ Caplan-Auerbach کے لیے، وہ شور اس کے سائنسی کانوں کے لیے موسیقی ہے — ڈیٹا جو ہمارے سیارے کے اندرونی کام کے بارے میں جاننے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

ان آتش فشاں گانوں کو سننا صرف ایک الگ تھلگ سائنسی تجسس کو مطمئن کرنے کے بارے میں نہیں ہے۔ جب جنوبی بحر الکاہل میں ایک آبدوز آتش فشاں نے تباہ کن طور پر ہنگا ٹونگا-ہنگا ہاپائی کا نام دیا جنوری 2022 میں دھماکہ ہوا۔، اس نے ایک تباہ کن علاقائی سونامی پیدا کیا، جس کی وجہ سے فضا ڈھول کی سطح کی طرح دوڑ گئی، اور ٹونگا کے مرکزی جزیرے کی بادشاہی کو راکھ میں دفن کر دیا۔ Caplan-Auerbach اور اس کے ساتھیوں کو امید ہے کہ اس طرح کے پرتشدد دھماکے کے ساؤنڈ ٹریک کا مطالعہ کرکے، وہ مستقبل میں آتش فشاں آفات کے اثرات کو کم کرنے کے لیے paroxysms کے پیچھے موجود طبیعیات کے بارے میں کافی جان سکتے ہیں۔

کوتاٹا میگزین جیو فزکس میں اپنے سفر اور ان جادوئی پہاڑوں کی دھنوں کا مطالعہ کرنا کیسا لگتا ہے اس کے بارے میں بات کرنے کے لیے کیپلان-اورباچ سے ملاقات کی۔ انٹرویو کو کم کیا گیا ہے اور وضاحت کے لیے اس میں ترمیم کی گئی ہے۔

آپ جو کچھ کرتے ہیں اسے آپ کیسے بیان کرتے ہیں؟

میں آتش فشاں نظاموں میں آنے والے زلزلوں کا مطالعہ کرتا ہوں، جن کو میں آتش فشاں کے گانے کے طور پر بیان کرتا ہوں۔ مجھے ہمیشہ آواز پسند ہے۔ اور میں نے ہمیشہ گونج اور کھڑی لہروں کو پسند کیا ہے۔ کھڑے لہروں کی ایک بہترین مثال یہ ہے کہ جب آپ بیئر لیتے ہیں اور بوتل کے اوپری حصے پر پھونکتے ہیں، اور وہ گنگناتی ہے — یا یہ تب ہے جب آپ اپنی انگلی اپنے وائن گلاس کے اوپر چلاتے ہیں، جو میرے ذائقے اور گلاس کے لیے زیادہ ہے۔ گاتا ہے ہر چیز کا ایک ہم ہے جو اس کی شکل اور اس کی مادی خصوصیات سے منسلک ہے، اور آتش فشاں اس سے مختلف نہیں ہیں۔ ان کی نالیوں میں hums ہوتے ہیں۔

میں نہیں جانتا کہ کیوں، لیکن اس سائنس نے ہمیشہ مجھ سے اپیل کی ہے۔ یہ بالکل وہی چیز تھی جس سے مجھے پیار تھا، اور میں اسے آتش فشاں پر کرنا چاہتا ہوں۔

آپ ہیں پہلے سے بات کی تھی۔ Quanta، ایک کہانی کے لیے اس بارے میں کہ آتش فشاں کے اندر آنے والے زلزلے کیسے ظاہر کر سکتے ہیں کہ آیا پگھلی ہوئی چٹان گہرائی میں جمع ہو رہی ہے یا سطح کی طرف بڑھ رہی ہے، جو شاید پھٹنے کا باعث بن رہی ہے۔ لیکن آپ پانی کے اندر آتش فشاں کی جاسوسی کیسے کرتے ہیں؟ 

عام طور پر سمندروں کا مطالعہ کرنا مشکل ہے۔ آپ بہت دور نہیں دیکھ سکتے۔ آلات کو نیچے رکھنا بہت مشکل ہے۔ یہ ٹھنڈا ہے. یہ ہائی پریشر ہے۔ یہ نمکین ہے۔ چیزیں بگڑتی ہیں اور پھٹتی ہیں۔

اگر ہم آبدوز کے آتش فشاں کی نگرانی کرنا چاہتے ہیں تو ہم وہاں آلات لگا سکتے ہیں۔ زیادہ تر وقت، ہم آلات کو جہاز پر گراتے ہیں، بشمول سیسمومیٹر؛ پھر ہم چلے جاتے ہیں، اور پھر ہم واپس آتے ہیں، آلات کو بازیافت کرتے ہیں، اور دیکھتے ہیں کہ ہمارے جانے کے دوران کیا ہوا تھا۔ لیکن اگر ہم حقیقی وقت میں معلومات حاصل کرنا چاہتے ہیں، تو ہمیں عام طور پر کرنا پڑے گا۔ ایک انسٹرومینٹڈ کیبل بچھائیں۔، اور اخراجات فلکیاتی ہیں۔

آپ کس قسم کے آلات استعمال کر سکتے ہیں؟ 

ہائیڈروفونز، یا مکینیکل کان سننے پانی کے اندر شور کے تمام قسم کے لئے، ایک شاندار آلہ ہیں. پانی کے اندر تقریباً ایک کلومیٹر کا علاقہ ہے جہاں آواز پھنس جاتی ہے۔ اگر آپ کے پاس وہاں ہائیڈرو فون ہے، تو یہ لفظی طور پر ہزاروں کلومیٹر دور سے آوازیں سن سکتا ہے۔ آپ ایک صف ترتیب دے سکتے ہیں جو آپ کو بتائے، 'اوہ، وہ آواز یہاں سے آ رہی ہے، اور وہ آواز وہاں سے آ رہی ہے۔' آپ زلزلے سن سکتے ہیں، آپ لینڈ سلائیڈنگ سن سکتے ہیں، آپ آتش فشاں پھٹنے کی آوازیں سن سکتے ہیں، آپ وہیل کی آوازیں سن سکتے ہیں، آپ بحری جہاز سن سکتے ہیں — خدا، بحری جہاز بلند ہیں۔ اور آپ آتش فشاں سرگرمی کے گانوں کو ایک طرح سے چلا سکتے ہیں۔

ایک مثالی دنیا میں، آپ کے پاس اب بھی اپنے سیسمومیٹر آتش فشاں پر ہی ہوں گے۔ لیکن صرف ایک ہائیڈرو فون آپ کو ایک ٹن بتا سکتا ہے۔ ٹونگا کے علاقے میں کئی بار ہائیڈرو فونز تعینات کیے گئے ہیں، اور یہ ایک ایسا آلہ ہے جسے میں مزید استعمال کرنا پسند کروں گا۔

میں تصور کرتا ہوں کہ، پانی کے نیچے یا اس کے اوپر، ہر نیا پھٹنا ایسا ہی ہے جیسے پہلی بار ایک نئی بولی سننا، جس کا ترجمہ کرنے کی ضرورت ہے۔

ٹھیک ہے۔ ہمارے پاس کب ساحل کے قریب ملبے والے لاوے کا بہاؤ آتا ہے، بمقابلہ ہمارے پاس دریا جیسا لاوا کا زیادہ بہاؤ کب ہوتا ہے؟ ہم نہیں جانتے کہ اس قسم کی چیزوں کو پہلے کیسے پہچانا جائے۔ اس لیے سائنس مزے کی چیز ہے۔ تفریحی حصہ یہ کہہ رہا ہے: مجھے نہیں معلوم، اور میں کیسے جان سکتا ہوں؟

آبدوز کے آتش فشاں کے بارے میں کیا ہے جو آپ کو گمراہ کرتا ہے؟

وہ ہمیں دکھاتے ہیں کہ پانی کے اندر ایسی غیر معمولی چیزیں ہوتی ہیں جن کے بارے میں ہم نہیں جانتے۔ اس سے مجھے یہ محسوس ہوتا ہے کہ ہم صرف اتنے متعلقہ نہیں ہیں، جو میرے خیال میں حیرت انگیز ہے۔ یہ سیارہ ہمارے لیے یہاں نہیں ہے۔ یہ سیارہ اپنے کام خود کر رہا ہے۔

کیا کوئی ایسا پھٹنا یا زلزلہ ہے جس میں اس جذباتی مخمصے کی کمی ہے؟

میں کے بارے میں بات کرتا ہوں 2002 ڈینالی زلزلہ کامل زلزلہ کے طور پر: یہ بہت بڑا تھا، اس کے حیرت انگیز اثرات تھے، اس نے بہت سارے سوالات کے جوابات دیے کہ یہ غلطی کیسے کام کرتی ہے، لیکن اس نے کسی کی جان نہیں لی۔ یہ تقریباً 8.0 شدت کا واقعہ تھا جس کے بارے میں آپ بغیر کسی جرم کے حقیقی طور پر پرجوش ہوسکتے ہیں۔

یہ سب میرین آتش فشاں کے بارے میں ایک اور اچھی چیز ہے۔ ٹونگا میں اس چوسنے والے کی رعایت کے ساتھ، زیادہ تر حصے کے لیے، لوگ ان سے متاثر نہیں ہوتے ہیں۔

کیا آپ کو کبھی پانی کے اندر آتش فشاں کے علاوہ کسی اور چیز میں مہارت حاصل کرنے کا لالچ آیا؟

جب میں ہوائی یونیورسٹی گیا تو میرین جیو فزکس اور پلانیٹری سائنس کے درمیان بحث ہو رہی تھی۔ میں ایسا ہی تھا، اوہ میرے خدا، میں اولمپس مونس کا مطالعہ کر سکتا تھا، جو مریخ پر سب سے اونچا آتش فشاں ہے۔ لیکن اپنے دوسرے سمسٹر میں، میں جنوبی بحرالکاہل کے لاؤ بیسن میں 28 دن کے ریسرچ کروز پر گیا، اور اس نے میرین جیو فزکس پر دستخط کیے، سیل کیے اور ڈیلیور کیا۔ مجھے صرف جہاز پر رہنا پسند ہے۔ تو میں اس سیارے کی چیزوں کے ساتھ ہیک کرنے کی طرح تھا۔

حیرت انگیز اگرچہ وہ اکثر ہوتے ہیں، پانی کے اندر آتش فشاں بعض اوقات خوف کو متاثر کر سکتے ہیں۔ اس کا مظاہرہ جنوری 2022 میں تشدد پسندوں نے کیا تھا۔ ہنگا ٹونگا-ہنگا ہا'apai eruption - جو، اگرچہ یہ پانی کے اندر شروع ہوا، فوری طور پر سمندر کی سطح کے اوپر پھٹنے اور زمین کی فضا میں ایک سوراخ کو مکے مار کر خود کو مشہور کر دیا۔ آتش فشاں اور زلزلوں کے بارے میں آپ کی دلچسپی ان آفات کے باوجود کیسے برقرار ہے؟

یہ قدرتی خطرات کا مطالعہ کرنے کے چیلنجوں میں سے ایک ہے: میں سائنس کے بارے میں اتنا پرجوش کیسے ہو سکتا ہوں اور بے عزتی نہ کرو ان لوگوں کو جو منفی طور پر متاثر ہوئے؟ اور یہ واقعی مشکل ہے۔ جب میں ان چیزوں کے بارے میں پوری طرح خوش ہو جاتا ہوں، تو یہ اس لیے بھی ہو سکتا ہے کہ میں نے ابھی تک کسی ایسے دھماکے پر کام نہیں کیا ہے جو تباہ کن تھا۔

ٹونگن پھٹنے سے صدمے کی لہر سونامیوں کو متحرک کیا دنیا کے دوسری طرف، بحر اوقیانوس اور بحیرہ روم دونوں میں - ایسی چیز جو اس وقت تک صرف ایک نظریاتی امکان تھی، ٹھیک ہے؟ 

ہاں۔ ٹونگا کے پھٹنے نے اس بات کی تصدیق کی کہ سونامی کا سبب بن سکتا ہے۔ ماحولیاتی کشش ثقل کی لہروں سے. یہ ذہن کو گھماؤ دینے والا ہے۔

ہم اس غیر معمولی دھماکہ خیز مواد سے تقریباً دو سال بعد ہیں۔ پھٹنا کیا اس واقعے کی تحقیق نے آتش فشانی کی سائنس کو کسی بھی طرح آگے بڑھایا ہے؟

جی ہاں. زیادہ تر آتش فشاں ہے۔ کافی برقرار، اور یہ پاگل ہے. اور جو چیزیں اس میں سے نکلی تھیں - نکلے ہوئے آتش فشاں کا ملبہ - نے سفر کیا۔ اب تک پانی کے اندر. اس طرح کے ایک بڑے اور غیر معمولی واقعہ کے ساتھ، میرے خیال میں یہ ہمارے سوالات کو دوبارہ لکھتا اور ری ڈائریکٹ کرتا ہے۔ میرے خیال میں یہ پھٹنے سے ایسے سوالات جنم لیتے ہیں جو شاید ہم نے پہلے نہیں پوچھے تھے۔ بنیادی طور پر، اتنی زیادہ دھماکہ خیز طاقت عمارت کے ٹکڑے ٹکڑے کیے بغیر کیسے ہوتی ہے؟

لہذا اگرچہ نمایاں پھٹنا خطرناک ہو سکتا ہے، اس کا الٹا یہ ہے کہ وہ سائنسدانوں کو آتش فشاں کے کام کرنے کے طریقے کے بارے میں سراغ فراہم کرتے ہیں؟

ٹھیک ہے۔ بعض اوقات ہمیں یہ سراغ ملتے ہیں کیونکہ ہم ایک مختلف ٹیکنالوجی استعمال کرتے ہیں۔ کبھی کبھی ہم ان کو تلاش کرتے ہیں کیونکہ سیارہ ہمیں ایک تحفہ پیش کرتا ہے۔ اور میں محسوس کرتا ہوں کہ اس طرح کے پھٹنے، کسی حد تک - اور ان لوگوں کے حوالے سے جن پر منفی اثر پڑتا ہے - سائنسی طور پر ایک تحفہ ہے۔

اس موسم گرما میں، آپ کی تحقیق نے ایک غیر متوقع گروپ کی توجہ حاصل کی: Swifties۔  

یا الله. مجھے اس پر کوئی افسوس نہیں ہے۔

ٹیلر سوئفٹ نے 22 اور 23 جولائی کو سیئٹل کے لومین فیلڈ میں پرفارم کیا، اور آپ نے کنسرٹس سے پیدا ہونے والی زلزلہ کی لہروں پر ایک نظر ڈالی۔ آپ کے مطابق تجزیہ، ان پرفارمنس نے ایک چھوٹے سے زلزلے کی طرح پیمائش کے قابل زلزلہ کی سرگرمی پیدا کی۔ اور اسے بہت کچھ ملا توجہ دبائیں. وہ کیسا تھا؟

اب میں وہ شخص نہیں ہوں جو آتش فشاں کا مطالعہ کرتا ہوں۔ میں وہ شخص ہوں جو Swift Quake کے لیے جانا جاتا ہے۔ یہ بالکل مضحکہ خیز ہے۔ لوگوں نے پوچھا: کیا ٹیلر سوئفٹ پہنچ گیا ہے؟ نہیں، ٹیلر سوئفٹ تک نہیں پہنچا ہے۔ 

تم ہو پیش دسمبر میں سان فرانسسکو میں امریکن جیو فزیکل یونین کے اجتماع میں سوئفٹ کوئیک پر آپ کا کام۔ آپ کیا انکشاف کریں گے؟

ڈیٹا بہت اچھا ہے۔ آپ انفرادی گانوں کی شناخت کر سکتے ہیں جیسے "بلینک اسپیس" اور "شیک اٹ آف" ان کی دھڑکن فی منٹ — ان کی تال — کو سیسمومیٹر کا استعمال کرتے ہوئے۔ اور ہم اصل میں امپلیفائیڈ میوزک، یا بینڈ، یا ہجوم کے رویے جیسی چیزوں میں فرق کرنے کے قابل ہیں۔ ان میں واقعی الگ الگ، دلچسپ زلزلہ کی خصوصیات ہیں۔

یہ پانی کے اندر آتش فشاں کے اندر مختلف قسم کی سرگرمیوں کی نشاندہی کرنے سے اتنا مختلف نہیں ہے۔

ٹھیک ہے۔ مختلف آتش فشاں-زلزلے کی تالیں آتش فشاں کی سرگرمیوں کی مختلف اقسام سے مطابقت رکھتی ہیں، چٹانوں کے ذریعے میگما کے پھٹنے سے لے کر لینڈ سلائیڈنگ تک۔ اور ایسے لوگ ہیں جو واقعتا Swift Quake سے دلچسپی رکھتے ہیں جو سائنس دان نہیں ہیں، اور جب سائنس کی بات آتی ہے تو عوام کی دلچسپی کو حاصل کرنے والی کوئی بھی چیز بہت اچھی ہوتی ہے۔ یہ مجھے واقعی خوش کرتا ہے۔ 

بہت سے لوگ آتش فشاں کے ماہر کو کسی ایسے شخص کے طور پر سوچتے ہیں جو آگ کے پہاڑوں کو ترازو کرتا ہے اور ٹھوس چٹان اور بلبلے لاوے کے نمونے پکڑتا ہے۔ لیکن میگما، گیسوں اور سوئفٹیز کو "سننے" کے لیے زلزلوں کا استعمال کرنے میں بھی کافی مقدار میں طبیعیات شامل ہوتی ہیں - اور ایسا لگتا ہے کہ آپ دل سے ماہر طبیعیات ہیں۔ تو، آپ کے لیے سب سے پہلے کیا آیا: آتش فشاں، یا طبیعیات؟

میرے والد کے پاس میڈیکل کی ڈگری تھی لیکن وہ ہمیشہ فلکیات سے محبت کرتے تھے۔ جب ہم اس کے گھر جاتے، ہم باہر بیٹھتے، اور اس کے پاس ایک دوربین تھی، اور ہم ستاروں کے بارے میں بات کرتے۔ مجھے فلکیات اور فلکی طبیعیات پسند تھیں۔ بنیادی طور پر، مجھے طبیعیات سے محبت تھی۔ مجھے یاد ہے کہ اپنی پہلے سال کی فزکس کلاس میں جہاں ہم لفظی طور پر کھڑے تھے اور ایک اخذ کرنے کے لیے خوش ہو رہے تھے۔

یہ کچھ ایسا لگتا ہے جیسے کسی عظیم جادوئی چال کو انجام دیا جا رہا ہو۔ 

یہ تھا! مجھے یاد ہے کہ دو لیکچر تھے جو جادوئی تھے۔ ایک یہ ثابت کر رہا تھا کہ روشنی کی رفتار مستقل ہے، کہ یہ کسی ریفرنس فریم پر منحصر نہیں ہے۔ اور یہ مکمل طور پر جادوئی تھا کہ یہ نمبر ریاضی سے باہر ہے۔. اور دوسرا تھا جب ہم نے اخذ کیا۔ E = mc². یہ بہت ٹھنڈا تھا۔

ہر کوئی یہ سوچتا ہے کہ ہم ارضیات میں آئے ہیں کیونکہ ہمیں فیلڈ ٹرپس پسند ہیں۔ لیکن جس چیز نے مجھے حاصل کیا وہ وہ اخذ تھا۔ اور کبھی کبھی میں سوچتا ہوں کہ ہمیں اس کی خوبصورتی کا جشن منانا چاہیے، کیونکہ کچھ لوگوں کے لیے یہ کافی ہے۔ یہ دلکش ہے۔ مجھے میدان میں باہر رہنا پسند ہے، اور مجھے سیسمومیٹر استعمال کرنا اور بحری جہازوں پر رہنا پسند ہے۔ لیکن مجھے لگتا ہے کہ ہمیں اس خوبصورتی کو بھی منانا چاہئے جو فزکس ہے۔