Мы изучили всю доступную информацию, чтобы рассказать вам из-за чего было столь сильным извержение вулкана в Тонга.
Королевство Тонга обычно не привлекает внимания всего мира, но сильное извержение подводного вулкана 15 января распространило ударные волны буквально на полмира.
Обычно этот вулкан не очень заметен. Он состоит из двух небольших необитаемых островов, Хунга-Хаапай и Хунга-Тонга, которые возвышаются примерно на 100 м над уровнем моря в 65 км к северу от Нукуалофы, столицы Тонга. Но под водой скрывается огромный вулкан высотой около 1 800 метров и шириной 20 километров.
В последние десятилетия вулкан Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай регулярно извергался. Во время событий 2009 и 2014/15 годов горячие струи магмы и пара вырывались сквозь толщу воды. Однако эти извержения были небольшими, и их масштабы затмевают события января 2022 года.
Исследование этих более ранних извержений позволяет предположить, что это один из мощных взрывов, которые вулкан способен производить примерно раз в тысячу лет.
Почему извержения вулкана такие мощные, если морская вода должна охлаждать магму?
Если магма медленно поднимается к поверхности морской воды, то даже при температуре около 1200°C между магмой и водой образуется тонкая пленка пара. Это обеспечивает изолирующий слой, который позволяет внешней поверхности магмы охлаждаться.
Но этот процесс не работает, когда магма выходит из-под земли, наполненная вулканическим газом. Когда магма быстро попадает в воду, паровые слои быстро разрушаются, в результате чего горячая магма вступает в непосредственный контакт с холодной водой.
Исследователи вулканов называют это «взаимодействием топлива и охладителя», и это похоже на химические взрывы боеприпасов. Чрезвычайно сильные взрывы разрывают магму на части. Начинается цепная реакция, в ходе которой новые фрагменты магмы обнажают перед водой новые горячие внутренние поверхности, и взрывы повторяются, в конечном итоге извергая вулканические частицы и вызывая взрывы со сверхзвуковой скоростью.
Два вида извержений Хунги
В результате извержения 2014/15 года образовался вулканический конус, соединивший два бывших острова и образовавший объединенный остров длиной около 5 км. В 2016 году исследователи посетили это место и обнаружили, что эти исторические извержения были лишь фоном для главного события.
Составив карту морского дна, они обнаружили скрытую «кальдеру» на глубине 150 м под водой.
Кальдера представляет собой кратерообразную впадину диаметром около 5 км. Небольшие извержения (как, например, в 2009 и 2014/15 годах) происходят в основном у края кальдеры, но очень крупные извержения происходят из самой кальдеры. Эти крупные извержения настолько велики, что верхняя часть извергающейся магмы обрушивается внутрь, углубляя кальдеру.
Изучив химический состав прошлых извержений, ученые считают, что небольшие извержения представляют собой медленную перезарядку магматической системы в преддверии крупного события.
Они нашли свидетельства двух прошлых крупных извержений кальдеры Хунга в древних отложениях на острове. Сравнив их химический состав с отложениями вулканического пепла с более крупного населенного острова Тонгатапу, расположенного в 65 км, а затем использовали радиоуглеродные датировки, чтобы показать, что крупные извержения кальдеры происходят примерно каждые 1000 лет, последнее — в 1100 г. н.э..
С учетом этих знаний извержение 15 января, по-видимому, было запланировано как » большое извержение».
Чего можно ожидать в настоящее время
Извержение находится в самом разгаре, и многие аспекты остаются неясными, в том числе потому, что остров в настоящее время закрыт облаками пепла. Предыдущие два извержения, 20 декабря 2021 года и 13 января 2022 года, были среднего масштаба. Они образовали облака высотой до 17 км и добавили новую землю к объединенному острову 2014/15 годов.
Последнее извержение увеличилось в масштабах с точки зрения силы. Высота пеплового шлейфа теперь составляет около 20 км. Примечательно, что он распространился почти концентрически на расстояние около 130 км от вулкана, создав шлейф диаметром 260 км, прежде чем был рассеян ветром.
Это свидетельствует о колоссальной взрывной силе, которую нельзя объяснить только взаимодействием магмы и воды. Напротив, это свидетельствует о том, что из кальдеры изверглось большое количество свежей магмы, насыщенной газом.
Извержение также вызвало цунами в Тонга и соседних Фиджи и Самоа. Ударные волны преодолели многие тысячи километров, были видны из космоса и зарегистрированы в Новой Зеландии на расстоянии около 2000 км. Вскоре после начала извержения на Тонгатапу затянуло небо и начал падать пепел.
Все эти признаки указывают на то, что великая кальдера Хунга пробудилась. Цунами генерируются соединенными атмосферными и океаническими ударными волнами во время взрыва, но также легко могут быть вызваны подводными оползнями и обвалами кальдеры.
Пока неясно, является ли это кульминацией извержения. Оно представляет собой значительный выброс магмы под давлением, что может привести к успокоению всей системы.
Однако предостережение кроется в геологических отложениях предыдущих извержений вулкана. Эти сложные последовательности показывают, что каждый из 1000-летних эпизодов извержения кальдеры включал в себя множество отдельных взрывов.
Поэтому вулкан Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай может вызвать крупные вулканические потрясения в течение нескольких недель или даже лет. Ради блага тонганского народа хочется надеяться, что это не так.