Θηριώδης έκρηξη με ωστικό κύμα αισθητό σε πλανητικό επίπεδο!

Η καλδέρα του ενιαίου ηφαιστειακού νησιού Χούνγκα Τόνγκα - Χούνγκα Χα'απάι έχει καταρρεύσει, λίγο πριν από τη μεγάλη έκρηξη

 ΗΦΑΙΣΤΕΙΟ ΧΟΥΝΓΚΑ ΤΟΝΓΚΑ - ΧΟΥΝΓΚΑ ΧΑ'ΑΠΑΪ

Εκρηξη που συμβαίνει μια φορά στα χίλια χρόνια ήταν η ισχυρότατη έκρηξη το περασμένο Σάββατο του υποθαλάσσιου ηφαιστείου Χούνγκα Τόνγκα - Χούνγκα Χα'απάι, στο νησιωτικό σύμπλεγμα Τόνγκα, στον νοτιοδυτικό Ειρηνικό Ωκεανό.

Αυτή η περιοχή, που γειτονεύει με τα νησιά Σαμόα, τα Φίτζι, το Βανουάτου και τη Νέα Καληδονία, είναι τμήμα του πολύ ενεργού ηφαιστειακού τόξου Τόνγκα - Κέρμαντεκ, μιας ζώνης υποβιβασμού της τεκτονικής πλάκας του Ειρηνικού κάτω από την Ινδο-αυστραλιανή πλάκα. Τα δύο προϋπάρχοντα νησιά Χούνγκα Τόνγκα και Χούνγκα Χα'απάι, προϊόντα κι αυτά παλαιότερης ηφαιστειακής δραστηριότητας, είχαν συνενωθεί το 2014-2015, από τη συσσώρευση ηφαιστειακής τέφρας, ελαφρόπετρας και άλλων υλικών που προκάλεσαν οι εκρήξεις εκείνων των ετών. Τα δύο βασαλτικής σύστασης νησάκια είναι τμήματα του χείλους της καλδέρας, δηλαδή του κρατήρα του ηφαιστείου, που βρίσκεται περίπου 150 μέτρα κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας και το οποίο υψώνεται περίπου 2 χιλιόμετρα από τον βυθό.

Στιγμιότυπο της συγκλονιστικής έκρηξης από δορυφόρο

Τσουνάμι

Η έκρηξη της 15ης Γενάρη, είτε αυτή η ίδια, είτε η κατάρρευση τμημάτων του υποθαλάσσιου ηφαιστείου που τη συνόδεψαν, δημιούργησε τσουνάμι, που σάρωσε τα Τόνγκα και τα γύρω νησιωτικά συμπλέγματα και έφτασε έως τις ακτές της Αυστραλίας αλλά και της Αμερικής. Τέσσερις άνθρωποι σκοτώθηκαν στα Τόνγκα, δύο ψαράδες πνίγηκαν στο μακρινό Περού και δύο άλλοι τραυματίστηκαν στις ΗΠΑ. Η ηφαιστειακή τέφρα πέρασε την τροπόσφαιρα και έφτασε έως τη στρατόσφαιρα δεκάδες χιλιόμετρα ψηλά, σχηματίζοντας ένα μανιτάρι διαμέτρου 260 χιλιομέτρων (θα κάλυπτε απόσταση μεγαλύτερη από την απόσταση Αθήνας - Λαμίας).

Ομως το πιο ιδιαίτερο και πρωτοφανές στα χρονικά επιστημονικής καταγραφής της ηφαιστειακής δραστηριότητας ήταν το ωστικό κύμα που προκάλεσε η βιαιότητα της έκρηξης. Το Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών κατέγραψε στιγμιαία αύξηση της ατμοσφαιρικής πίεσης στην Ελλάδα κατά 2 hPa (εκατοντάδες της μονάδας πίεσης Πασκάλ), που ακολουθήθηκε από μείωση περίπου 4 hPa, μέχρι να επανέλθει στο κανονικό επίπεδο. Η συνάντηση των ωστικών κυμάτων που ξεκίνησαν από το Τόνγκα και κατευθύνθηκαν προς τα ανατολικά και δυτικά, έγινε στο αντιδιαμετρικό σημείο του πλανήτη, στην Αλγερία, και έτσι μετά από λίγο καταγράφηκε νέα μικρομεταβολή της ατμοσφαιρικής πίεσης, που οδήγησε και σε απότομη συμπύκνωση υδρατμών και καταγραφή νεφώσεων στο υπέρυθρο φάσμα. Επιστήμονες εκτιμούν ότι το ωστικό κύμα διέτρεξε όλο τον πλανήτη 2 και 3 φορές πριν σβήσει, ενώ ψηλά έφτασε έως την ιονόσφαιρα.

Δεξιά σε αυτήν τη δορυφορική φωτογραφία φαίνεται το μανιτάρι της τεράστιας ηφαιστειακής έκρηξης στα νησιά Τόνγκα, ενώ αριστερά διακρίνεται με κοκκινωπό χρώμα η ανατολική πλευρά της Αυστραλίας

Βαρυτικά κύματα

Για πρώτη φορά από το 2002, όταν άρχισε η λειτουργία του οργάνου μέτρησης ατμοσφαιρικών βαρυτικών κυμάτων AIRS, μετρήθηκαν τέτοια ισχυρά ομόκεντρα βαρυτικά κύματα οφειλόμενα σε έκρηξη ηφαιστείου. Ως ατμοσφαιρικά βαρυτικά κύματα νοούνται τα κύματα που οφείλονται σε κάθετη ταλάντωση του αέρα. Η έκρηξη μπορεί να είχε διάρκεια μερικών λεπτών, αλλά οι συνέπειές της μπορεί να έχουν μακρά διάρκεια. Τα ατμοσφαιρικά βαρυτικά κύματα είναι δυνατό να επηρεάσουν την κυκλική ροή των ανέμων στους τροπικούς κι αυτό θα μπορούσε να επιδράσει στον καιρό έως την Ευρώπη.

Το ηφαίστειο Χούνγκα Τόνγκα - Χούνγκα Χα'απάι ξεπρόβαλε το 2009 αρχικά ως ένα τρίτο νησάκι ανάμεσα στα δύο προϋπάρχοντα. Οι μικρότερες εκρήξεις όπως του 2009 και των ετών 2014-2015 συμβαίνουν κυρίως στην περίμετρο της καλδέρας, αλλά οι πολύ μεγάλες προέρχονται από την ίδια την καλδέρα. Αυτές είναι τόσο ισχυρές, ώστε το μάγμα τελικά υποχωρεί προς τα μέσα, βαθαίνοντας την καλδέρα. Χημική ανάλυση των μικρότερων εκρήξεων έδειξε ότι αποτελούν προοίμιο της μεγάλης έκρηξης. Πριν από τη φετινή συγκλονιστική έκρηξη, είχε προηγηθεί νέα δραστηριοποίηση από τον Δεκέμβρη του 2021 και νωρίτερα τον Γενάρη του 2022, που άλλαξε το σχήμα του νησιού προσθέτοντας υλικό.

10 Απρίλη 2021: Το Χούνγκα Τόνγκα - Χούνγκα Χα'απάι σε ηρεμία (πάνω). 6 Γενάρη 2022: Το ηφαίστειο εκρήγνυται σχετικά ήρεμα, δυο βδομάδες μετά από μια λίγο πιο βίαιη έκρηξη τον Δεκέμβρη του προηγούμενου χρόνου (μέση). 18 Γενάρη 2022: Τρεις μέρες μετά τη μεγάλη έκρηξη, δεν έχουν απομείνει παρά μόνο μικρά κομμάτια των αρχικών δύο νησιών Χούνγκα Τόνγκα και Χούνγκα Χα'απάι (κάτω)

Επανάληψη

Μελέτη του εδάφους στα Χούνγκα Τόνγκα, Χούνγκα Χα'απάι και το Τονγκατάπου, το μεγαλύτερο νησί του συμπλέγματος, όπου βρίσκεται και η πρωτεύουσα Νουκουαλόφα μόλις 65 χιλιόμετρα μακριά από το ηφαίστειο, έδειξαν παλαιότερες πυροκλαστικές ροές την περίοδο 1040-1180, δεδομένο που συμβαδίζει με μια καταγεγραμμένη σε παγκόσμιο επίπεδο έκρηξη στην τροπική ζώνη το 1100, που λόγω των νεφών τέφρας που διέσπειρε σε μεγάλο μέρος της υδρογείου, είχε ως αποτέλεσμα την προσωρινή μείωση της μέσης θερμοκρασίας κατά 1 βαθμό Κελσίου. Ραδιοχρονολόγηση και παλαιότερων πυροκλαστικών στρωμάτων έδειξε ότι μια μεγάλη έκρηξη ή ακολουθία εκρήξεων σε σύντομο χρονικό διάστημα γίνεται περίπου μια φορά κάθε χίλια χρόνια, άρα η φετινή μεγάλη έκρηξη ήταν μάλλον αναμενόμενη.

Γιατί είναι τόσο ισχυρές οι εκρήξεις αυτού του υποθαλάσσιου ηφαιστείου; Δεν θα έπρεπε το νερό να κρυώνει το μάγμα αποδυναμώνοντας τα εκρηκτικά του χαρακτηριστικά; Αν το μάγμα αναβλύζει αργά μέσα στο θαλασσινό νερό, ακόμη και σε θερμοκρασίες 1.200 βαθμών Κελσίου, ανάμεσα σε αυτό και το νερό σχηματίζεται ένα φιλμ ατμού, που επιτρέπει στο εξωτερικό στρώμα του μάγματος να κρυώσει. Αυτός ο μηχανισμός όμως δεν λειτουργεί όταν το μάγμα περιέχει πολλά ηφαιστειακά αέρια, που το κάνουν να βγαίνει με ταχύτητα μέσα από το έδαφος. Τότε έρχεται σε απευθείας επαφή με το υγρό νερό, σε μια αντίδραση που οι ηφαιστειολόγοι ονομάζουν «αλληλεπίδραση καυσίμου - ψυκτικού υγρού» και μοιάζει με τις εκρήξεις ισχυρών πυρομαχικών. Αρχίζει τότε μια αλυσιδωτή αντίδραση, με νέα κομμάτια μάγματος να έρχονται σε επαφή με νερό και οι εκρήξεις επαναλαμβάνονται μαζικά και ραγδαία, εκτινάσσοντας ηφαιστειακά υλικά με υπερηχητικές ταχύτητες. Ομως η τεράστια έκρηξη του Χούνγκα Τόνγκα - Χούνγκα Χα'απάι δεν μπορεί να εξηγηθεί μόνο με αυτόν τον μηχανισμό. Μεγάλες ποσότητες φρέσκου και γεμάτου αέρια μάγματος πρέπει να ανέβλυσαν από την καλδέρα.

Η προ λίγων ημερών μεγάλη έκρηξη φαίνεται να έκανε το Χούνγκα Τόνγκα - Χούνγκα Χα'απάι και πάλι ανενεργό. Με βάση την καταγεγραμμένη γεωλογική ηφαιστειακή ιστορία της Τόνγκα, όταν έρθει η ώρα των μεγάλων ηφαιστειακών εκρήξεων, αυτές επαναλαμβάνονται με διαφορετική ένταση για ένα χρονικό διάστημα. Ας ελπίσουμε ότι ο λαός της Τόνγκα δεν θα ταλαιπωρηθεί άλλο, τουλάχιστον έως την επόμενη χιλιετία.

Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: «Scientific American»