Подводен вулкан изригна през януари близо до мирната нация Тонга и изпрати огромни вълни под налягане в земната атмосфера, където те многократно обхванаха планетата. Последният вулкан, генерирал толкова големи вълни в атмосферата, е Кракатау през 1883 г., по време на едно от най-разрушителните вулканични изригвания в записаната история, според ново проучване.
„Това събитие с атмосферни вълни беше безпрецедентно в съвременните геофизични записи“, каза първият автор Робин Матоза, доцент в катедрата по науки за Земята в Калифорнийския университет, Санта Барбара. Изследването, публикувано в четвъртък, 12 май в списанието наукаразкри, че импулсът на налягане, генериран от Тонга вулкан е „сравним по величина с този на изригването на Кракатау от 1883 г. и с порядък по-голям от този от 1980 г. Планината Сейнт Хелънс изригване”, каза Матоза пред Live Science в имейл. Колкото по-висока е амплитудата на вълната, толкова по-мощна е тя.
Второ проучване, публикувано също на 12 май в наука, предполага, че този мощен импулс не само разтърси атмосферата, но и изпрати вълни през океана отдолу. Всъщност атмосферните вълни генерираха малки, бързо движещи се метеоцунами – тоест поредица от вълни, предизвикани от смущения в атмосферното налягане – които достигнаха брега часове преди конвенционалните цунамита, причинени от земетресения, генерирани от експлозията на вулкана.
Тези малки „предшественици“ цунамита са наблюдавани по целия свят, главно в Тихия океан, но също и в Атлантическия океан и Средиземно море, изненадващо, каза Тацуя Кубота, изследовател от Националния изследователски институт по наука за Земята и устойчивост на бедствия в Япония и първи автор на второто изследване. „Височината на „предшественика“ на цунамито… беше около няколко сантиметра, въпреки че зависи от местоположението“, каза Кубота пред Live Science в имейл.
Свързани: Драматични снимки показват ужасяващи последици от масивното изригване на Тонга и цунамито
Изключително енергично изригване
Вулканът Тонга – наречен Hunga Tonga-Hunga Ha’apai или просто Hunga – се намира на около 65 километра северозападно от столицата на Тонга Нукуалофа. Това е един от 12-те известни подводни вулкана във вулканичната дъга Тонга-Кермадек, геоложка характеристика, която минава по западния край на тихоокеанската плоча на Земятакората, според глобалната програма за вулканизъм на Smithsonian.
Когато Хунга изригна в средата на януари, полученият поток от газ и частици удари мезосферата – третия слой на атмосферата над земната повърхност – което я направи най-големият вулканичен струй в сателитния запис. на количество енергия, освободена по време на изригването беше сравнимо с това, което би могло да се генерира при експлозия на 4 до 18 мегатона тротил или повече от 100 бомби от мащаба на Хирошима, експлодиращи едновременно.
След рекордното изригване, Матоза и екип от повече от 70 учени от 17 държави се заеха да документират атмосферните вълни, генерирани от експлозията. За да направят това, те изтеглиха данни от множество наземни и космически системи за наблюдение, които записаха изригването, докато се разгръща.
Екипът установи, че от всички атмосферни вълни, предизвикани от експлозията, така наречените Lamb вълни се открояват като най-важни. Агнешките вълни се движат по земната повърхност и са подобни на звуковите вълни по това, че произвеждат вибрации в средата, през която преминават. Въпреки това, Ламб вълните се разпространяват на изключително ниски честоти, “където ефектите на земно притегляне стават важни“, каза Матоза.
Изследователите рядко записват вълни на Ламб, защото идват само от огромни експлозии в атмосферата, в мащаба на големи вулканични изригвания и ядрени опити. „Те обикновено не се наблюдават при малки вулканични изригвания“, каза Матоза пред Live Science.
Свързани: 4 фута цунами удари Тонга след изригване на експлозивен подводен вулкан
Най-високите си вълни на Ламб, генерирани от изригването на Хунга, са имали амплитуда от 280 мили (450 км), което означава, че са ударили йоносфера – плътен слой от електрически заредени частици, който се намира на около 35 до 620 мили (60 до 1000 км) над повърхността на планетата. В продължение на шест дни тези вълни се излъчват навън от мястото на вулкана, обикаляйки около Земята четири пъти в едната посока и три пъти в другата. Въз основа на исторически данни, изригването на Кракатау от 1883 г. генерира вълни на Ламб, които обиколиха Земята същия брой пъти, съобщават изследователите.
Наблюденията на вълната от екипа на Ламб са в съответствие с по-ранните модели на изригването на Хунга, създадени от Неделяка Жагар, професор по теоретична метеорология в университета в Хамбург, и колеги. „Успяхме да симулираме вълната Hunga Tonga Lamb само два дни след събитието“, а сега новото научно изследване предостави повече подробности за това как тези вълни се разпространяват, използвайки различни геофизични измервания, каза Жагар в имейл на Live Science.
В собственото си научно изследване Кубота и колегите му свързват тези вълни на Ламб с най-бързите цунами, наблюдавани след изригването. Те откриха, че времето на вълните на Агнешкото и „предшествениците“ цунами съвпадат. Това, което е поразително, е, че тези вълни-предшественици се приземиха повече от два часа по-рано от очакваното за конвенционалните цунами, които до голяма степен са причинени от внезапни деформации на морското дъно.
В допълнение към огромните вълни на Ламб и бързо движещите се цунами, изригването на Хунга също произведе невероятно дълги звукови вълни и инфразвукови вълни – което означава акустични вълни с твърде ниска честота, за да ги чуят хората, съобщават Матоза и неговите колеги. Изявени вълни на Ламб водеха глутницата, последвани от инфразвукови вълни, след това звукови вълни. Забележително е, че звуковите звуци, състоящи се от повтарящи се кратки „бумове“, са докладвани в цяла Аляска на повече от 6200 мили (10 000 км) от изригването на Хунга.
Първоначално публикувано в Live Science.
