Геологи составили предварительное описание извержения в Тонга

15 января вулкан Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай опустошил государство Тонга. Извержение вызвало цунами вплоть до Карибского бассейна и породило атмосферные волны, которые несколько раз обогнули земной шар. Шлейф вулкана выбросил газ и пепел через стратосферу в нижнюю мезосферу.

Уже через два месяца после извержения геологи составили предварительную картину того, как оно развивалось. Мелисса Скруггс из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и профессор Фрэнк Спера вошли в международную команду исследователей, опубликовавших первое комплексное описание события в журнале Earthquake Research Advances. Авторы полагают, что извержение накануне могло подготовить вулкан к мощному взрыву, опустив его главный жерло ниже уровня океана. Это позволило расплавленной породе вступить в контакт с большим объемом морской воды, что усилило извержение на следующий день.

«Это, без сомнения, самое крупное извержение со времен вулкана Пинатубо в 1991 году», — заявила ведущий автор Мелисса Скруггс. Она сравнила январское событие с извержением Кракатау в 1883 году, которое было слышно за 3000 миль.

Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай (HTHH) — стратовулкан, склонный к периодическим мощным извержениям. Он является частью вулканической дуги Тофуа, цепочки вулканов, питаемых магмой от погружения Тихоокеанской плиты под Индо-Австралийскую плиту.

Погруженная опасность

Острова Хунга-Тонга и Хунга-Хаапай, давшие название вулкану, были лишь двумя самыми высокими точками вдоль края кальдеры, пока извержение не разрушило их. Скруггс и её коллеги оперативно собрали все доступные публичные данные, включая спутниковые снимки и записи, чтобы охарактеризовать извержение.

Используя различные наборы данных, команда установила, что основное событие 15 января началось в 17:02 по местному времени. Первые два часа извержения были особенно интенсивными. Активность вулкана началась ещё 20 декабря 2021 года, а до этого он извергался в 2009, 2014 и 2015 годах. Скруггс считает, что эти более ранние эпизоды ключевы для понимания недавнего мощного извержения.

14 января 2022 года взрыв из главного жерла разрушил перешеек, соединявший острова, и опустил жерло ниже уровня моря. «Если бы этот перешеек не был уничтожен, извержение 15 января могло бы быть таким же, как и накануне, потому что у него не было бы такого избытка морской воды», — отметила Скруггс.

Ошеломляющий взрыв

Команда полагает, что морская вода сыграла большую роль в силе извержения 15 января. Пепельный шлейф поднялся на 58 километров в атмосферу, что более чем вдвое выше шлейфа от извержения вулкана Сент-Хеленс в 1980 году. Это самый высокий вулканический шлейф из когда-либо зарегистрированных.

Извержение сопровождалось колоссальным количеством молний. В первые два часа около 80% всех молний на Земле сверкало над HTHH. Авторы оценивают, что 15 января изверглось около 1,9 км³ материала массой 2900 тераграмм. «Но объем извержения был не главным, — сказал соавтор Фрэнк Спера. — Особенным было то, как энергия извержения передалась в атмосферу и океаны: много энергии ушло на глобальное перемещение воздуха и воды».

Ударная волна, распространявшаяся через океан, вызвала цунами по всему Тихому океану и за его пределами. Волны прибывали быстрее, чем предсказывали модели раннего предупреждения о цунами, поскольку эти модели не откалиброваны для вулканических извержений. Вторая волна цунами последовала за атмосферной ударной волной, которая даже вызвала метео-цунами в Карибском бассейне.

Предстоит много работы

Ученым еще предстоит полностью понять механизм образования цунами, что важно для обновления систем прогнозирования. Событие подчеркивает опасность неконтролируемых подводных вулканов. HTHH переживал подобные мощные извержения в прошлом, например, около 1000 лет назад. Подобные вулканы, такие как Кик-эм-Дженни в Карибском море, могут извергаться таким же образом.

Исследователи работали быстро, используя только общедоступные данные, и планируют пересмотреть все выводы по мере поступления новой информации. Их основной целью было создать точку отсчета для будущих работ. Ученые из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре проведут специальную сессию по извержению HTHH на ежегодном собрании Геологического общества Америки в октябре 2022 года. «Мы только в начале», — сказал Спера.