Núi lửa là sức mạnh đáng kinh ngạc của thiên nhiên, chúng có thể phun đá và tro nóng chảy vào bầu khí quyển. Nhưng núi Etna, ngọn núi lửa hoạt động mạnh nhất ở châu Âu, nằm ở Sicily, Ý, còn có một hoạt động đặc biệt khác: nó nổi tiếng với khả năng thổi ra những vòng khói đầy mê hoặc, đã thu hút người xem trong nhiều thế kỷ và hiện tại nó đã chính thức được giải thích bởi khoa học.

Những vòng khói trắng mà chúng ta nhìn thấy từ Etna thực chất là những đám mây hình vòng xoáy khổng lồ, được tạo thành từ sự kết hợp của hơi nước và khí núi lửa. Khi magma nóng chảy phun trào lên từ lòng núi lửa, nó mang theo một lượng lớn khí nóng và hơi nước. Những khí thể này, do có mật độ thấp hơn không khí xung quanh, sẽ bốc lên cao một cách nhanh chóng, tạo thành một dòng khí nóng dâng cao.

Etna, một ngọn núi lửa dạng tầng nổi tiếng với hình nón dốc, tự hào có lịch sử phun trào lâu dài được ghi nhận từ năm 1500 trước Công nguyên. Bản thân cái tên này đã gợi ý về bản chất bốc lửa của nó, có thể bắt nguồn từ các từ tiếng Latin hoặc tiếng Hy Lạp có nghĩa là "đốt cháy" hoặc thậm chí là một thuật ngữ của người Phoenician có nghĩa là "lò nung".

Hiện tượng nhả ra những làn khói hình tròn xảy ra khi các lỗ thông hơi mở ra ở sườn núi lửa, cho phép phun ra khí nóng, hơi và khói từ đá nóng chảy bên dưới. Khi các khí này bay lên, chúng gặp điều kiện khí quyển mát hơn, khiến hơi nước bên trong chúng ngưng tụ và tạo thành các vòng có thể nhìn thấy được. Quá trình này được hỗ trợ bởi cấu trúc độc đáo của các lỗ thông hơi của núi lửa, hoạt động như một lỗ tròn, cho phép khí cuộn tròn thành hình vòng khi nó được thải vào không khí.

Khi dòng khí nóng bốc lên cao, nó sẽ gặp phải những lớp không khí lạnh hơn ở độ cao cao hơn. Sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai lớp không khí này tạo ra một lực đẩy khiến cho dòng khí nóng bị cuộn lại và xoắn ốc, tạo thành hình dạng giống như chiếc nhẫn. Hiệu ứng này tương tự như khi ta thổi khói thuốc lá vào không khí lạnh.

Ana Casas Ramos, nhà nghiên cứu núi lửa tại Đại học Quốc gia Úc, nói với ABC rằng, bản thân hơi nước này “không màu, nhưng một khi đạt đến mức ngưng tụ thì nó sẽ chuyển sang màu trắng – và đó là những gì chúng ta đang thấy”. “Hơi nước thoát ra rất nóng và sau đó khi đạt đến mức giống như mức trong khí quyển, nó sẽ gặp không khí lạnh và đó là lúc bạn có sự ngưng tụ này”.

Các vòng tròn khói phía trên Etna và cả núi Vesuvius ở lục địa Ý đã được quan sát thấy từ năm 1724. Ngoài ra, các vòng khí tương tự gần đây cũng đã được nhìn thấy tại các núi lửa ở Alaska, Ecuador, Guatemala, Nhật Bản, Vanuatu, New Zealand và Nicaragua, theo The Smithsonian. Nhưng các vòng khói ở núi Etna đặc biệt đáng chú ý vì độ rõ nét và tần số của chúng.

Trước đây, các nhà khoa học không chắc chắn về quá trình hình thành các vòng này. Vào năm 2023, một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Scientific Reports đã sử dụng mô phỏng máy tính để nghiên cứu cơ chế này. Các phát hiện cho thấy rằng để các vòng hình thành, bọt khí phải được đẩy ra khỏi phần trên của ống dẫn mang magma lên bề mặt.

Tốc độ phun trào của magma cũng ảnh hưởng đến hình dạng của vòng khói. Khi magma phun trào nhanh và mạnh mẽ, dòng khí nóng sẽ bốc lên cao một cách mạnh mẽ hơn, tạo thành vòng khói cao và rộng hơn. Thành phần của magma cũng đóng vai trò quan trọng. Magma có hàm lượng khí cao hơn sẽ tạo ra những vòng khói dày đặc và có màu trắng hơn. Ví dụ, Etna có hàm lượng khí cao, đặc biệt là hơi nước, do đó núi lửa này thường xuyên phun ra những vòng khói trắng khổng lồ.

Khí này sau đó cuộn lên các cạnh của lỗ thông hơi, tạo ra các vòng có thể nhìn thấy được thông qua quá trình ngưng tụ. Gần đây và đặc biệt là vào tháng 4 này, Etna đã đặc biệt tích cực sản xuất những vòng xoáy khói này.

Núi lửa Etna phun ra những vòng khói trắng khổng lồ là một hiện tượng khoa học kỳ thú, được giải thích bởi sự kết hợp của các yếu tố như lực đẩy khí nóng, sự gặp gỡ giữa dòng khí nóng và không khí lạnh, hiệu ứng Coriolis, tốc độ phun trào và thành phần của magma. Những vòng khói này không chỉ là một cảnh tượng ngoạn mục mà còn là nguồn thông tin quý giá cho các nhà khoa học nghiên cứu về núi lửa.

Vì núi Etna tiếp tục là khu vực được nghiên cứu và quan sát tích cực, chúng ta có thể mong đợi tìm hiểu nhiều hơn nữa về thế giới hấp dẫn của núi lửa thông qua những vòng khói này. Đối với những người may mắn được chứng kiến kỳ quan thiên nhiên này, đó là một trải nghiệm khó quên, làm nổi bật vẻ đẹp và sức mạnh của các lực địa chất trên hành tinh chúng ta.

Etna hiện đang tích cực phun ra “vòng khói” nên có lẽ đây là thời điểm tốt nhất để bạn đến và thử tận mắt chứng kiến. Chuyến tham quan buổi sáng Etna nổi tiếng này sẽ đưa bạn đến đó vào thời điểm trong ngày khi không khí có lẽ vẫn đủ lạnh để hiện tượng này xảy ra.