Королевство Тонга не часто привлекает внимание всего мира, но сильное извержение подводного вулкана 15 января прокатило ударные волны буквально по половине мира.

На вулкан обычно особо не на что смотреть.

Он состоит из двух небольших необитаемых островов, Хунга-Тонга и Хунга-Хаапай, возвышающихся примерно на 100 м над уровнем моря, в 65 км к северу от столицы Тонги Нукуалофа.

Но под волнами скрывается массивный вулкан высотой около 1800 м и шириной 20 км.

Вулкан Хунга Тонга-Хунга Хаапаи регулярно извергался в течение последних нескольких десятилетий.

Во время событий 2009 и 2014/15 годов сквозь волны вырвались горячие струи магмы и пара.

Но эти извержения были небольшими, по сравнению с январскими событиями они казались карликовыми. «Разбросанные дома»: Австралия и Новая Зеландия исследуют ущерб, нанесенный вулканом Тонга. Наши исследования этих более ранних извержений показывают, что это один из самых мощных взрывов, которые вулкан способен производить примерно раз в тысячу лет.

Почему извержения вулкана такие взрывоопасные, учитывая, что морская вода должна охлаждать магму? Если магма поднимается в морскую воду медленно, даже при температуре около 1200℃, между магмой и водой образуется тонкая пленка пара.

Это обеспечивает слой изоляции, позволяющий остыть внешней поверхности магмы.

Но этот процесс не работает, когда из-под земли выбрасывается магма, полная вулканического газа.

Когда магма быстро попадает в воду, любые слои пара быстро разрушаются, в результате чего горячая магма вступает в непосредственный контакт с холодной водой.

Исследователи вулканов называют это «взаимодействием топлива и охлаждающей жидкости», и оно сродни химическим взрывам оружейного качества.

Чрезвычайно сильные взрывы разрывают магму на части.

Начинается цепная реакция, когда новые фрагменты магмы обнажают свежие горячие внутренние поверхности для воды, и взрывы повторяются, в конечном итоге выбрасывая вулканические частицы и вызывая взрывы со сверхзвуковой скоростью.

Мы посетили его в 2016 году и обнаружили, что эти исторические извержения были просто приподнятием занавеса перед главным событием.

Картографируя морское дно, мы обнаружили скрытую «кальдеру» на глубине 150 м под волнами.

Кальдера представляет собой кратерообразное углубление диаметром около 5 км.

Небольшие извержения (например, в 2009 и 2014/15 гг.) происходят в основном на краю кальдеры, но очень крупные исходят из самой кальдеры.

Эти большие извержения настолько велики, что верхняя часть извергающейся магмы обрушивается внутрь, углубляя кальдеру.

Глядя на химию прошлых извержений, мы теперь думаем, что небольшие извержения представляют собой магматическую систему, медленно перезаряжающуюся, чтобы подготовиться к большому событию.

Мы нашли свидетельства двух мощных прошлых извержений кальдеры Хунга в отложениях на старых островах.

Мы сопоставили их химически с отложениями вулканического пепла на крупнейшем обитаемом острове Тонгатапу, в 65 км от него, а затем использовали радиоуглеродные даты, чтобы показать, что большие извержения кальдеры происходят примерно каждые 1000 лет, последнее из которых произошло в 1100 году нашей эры.

Зная это, извержение 15 января, кажется, точно по графику для «большого».

Что мы можем ожидать сейчас? Мы все еще находимся в середине этой крупной последовательности извержений, и многие аспекты остаются неясными, отчасти потому, что остров в настоящее время закрыт облаками пепла.

Они произвели облака высотой до 17 км и добавили новую землю к объединенному острову 2014/15.

Последнее извержение усилило масштабы насилия.

Высота пеплового шлейфа уже около 20 км.

Наиболее примечательно то, что он распространился почти концентрически на расстоянии около 130 км от вулкана, создав шлейф диаметром 260 км, прежде чем он был искажен ветром.

Это демонстрирует огромную взрывную силу, которую нельзя объяснить только взаимодействием магмы и воды.

Вместо этого он показывает, что из кальдеры извергается большое количество свежей, насыщенной газом магмы.

Извержение также вызвало цунами по всей Тонге и соседним Фиджи и Самоа.

Ударные волны прошли многие тысячи километров, были замечены из космоса и зарегистрированы в Новой Зеландии на расстоянии около 2000 км.

Вскоре после начала извержения небо над Тонгатапу закрылось, и начал падать пепел.

Остается неясным, является ли это кульминацией извержения.

Это представляет собой значительный сброс давления магмы, который может осесть в системе.

Предупреждение, однако, кроется в геологических отложениях от предыдущих извержений вулкана.

Эти сложные последовательности показывают, что каждый из 1000-летних крупных эпизодов извержения кальдеры включал в себя множество отдельных взрывов.

Следовательно, нас могут ждать несколько недель или даже лет крупных вулканических волнений из-за вулкана Хунга Тонга-Хунга Хаапай.

Надеюсь, что нет, ради народа Тонги.

Шейн Кронин — профессор наук о Земле Оклендского университета.

Эта статья была впервые опубликована на The Conversation.

bbabo.Net