Περιεχόμενα
Από τον Νότιο Ειρηνικό Ωκεανό «κρυφοκοιτάζουν» δύο μικρά νησάκια, με τους σκουρόχρωμους βράχους τους να έρχονται σε έντονη αντίθεση με το γαλάζιο νερό που περιτυλίγεται τις άκρες τους. Αν και φαινομενικά δεν είναι αξιοσημείωτα, είναι ό,τι φαίνεται τώρα από ένα τεράστιο υποβρύχιο ηφαίστειο.
Τα νησιά αυτά είναι στην πραγματικότητα μικρές κορυφές στο χείλος μιας μεγάλης κοιλότητας που μοιάζει με καζάνι και βρίσκεται στην καρδιά του Τόνγκα Χούνγκα.
Το ηφαίστειο εξερράγη βίαια τον Ιανουάριο του 2022, ανατινάσσοντας 10 κυβικά χιλιόμετρα (2,4 κυβικά μίλια) βράχου, τέφρας και ιζήματος κατευθείαν στον ουρανό, δημιουργώντας ένα «λοφίο» ύψους 36 μιλίων (58 χιλιομέτρων). Ήταν μάλιστα η μεγαλύτερη ατμοσφαιρική έκρηξη που καταγράφηκε από σύγχρονα όργανα.
Το τεράστιο ηφαιστειακό σύννεφο κάλυπτε την περιοχή και ήταν τόσο μεγάλο που μπορούσαν να το δουν αστροναύτες σε τροχιά γύρω από τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Ένα τεράστιο τσουνάμι με κύματα ύψους έως και 45 μέτρων (147 πόδια) εκτοξεύτηκε προς τα έξω από την έκρηξη, καταστρέφοντας τα νησιά Τόνγκα και προκαλώντας ζημιές μέχρι τη Ρωσία, τη Χαβάη, το Περού και τη Χιλή.
Τουλάχιστον έξι άνθρωποι έχασαν τη ζωή τους από το τσουνάμι, σύμφωνα με πληροφορίες, εκ των οποίων δύο στο Περού.
Όμως η έκρηξη και το τσουνάμι δεν ήταν τα μόνα γεγονότα που έσπασαν ρεκόρ που προκλήθηκαν από την έκρηξη που έλαβε χώρα στο ηφαίστειο. Επίσης, πυροδότησε την πιο έντονη καταιγίδα φωτός που έχουμε δει ποτέ.
«Πρόκειται για μια έκρηξη υπερθετικών διαστάσεων», λέει η Alexa Van Eaton, ηφαιστειολόγος στο Γεωλογικό Ινστιτούτο των Ηνωμένων Πολιτειών που ηγήθηκε μιας μελέτης της ηλεκτρικής δραστηριότητας μέσα στο σύννεφο τέφρας που παράγεται από το Τόνγκα Χούνγκα.
Η υπερτροφοδοτούμενη καταιγίδα παρακολουθήθηκε από το διάστημα μέσω δορυφόρων, προσφέροντας μια απαράμιλλη θέα των κεραυνών σε μεγάλο υψόμετρο μέσα στο ηφαιστειακό «λοφίο». Και η μανία του κεραυνού – «όπως δεν έχουμε ξαναδεί», λέει η Van Eaton – προσφέρει επίσης νέες και πολύτιμες γνώσεις για το ίδιο το ηφαίστειο και τι συνέβη κατά την έκρηξη.
Καταιγίδα που έσπασε ρεκόρ
Στο αποκορύφωμά της, η καταιγίδα που προκλήθηκε από το ηφαιστειακό «λοφίο» πάνω από το Τόνγκα Χούνγκα παρήγαγε 2.600 λάμψεις κεραυνών κάθε λεπτό. Σχεδόν 200.000 αστραπές φώτισαν το εσωτερικό του σκοτεινού νέφους τέφρας για 11 ώρες.
Φωτεινές εκρήξεις ηλεκτρικής εκκένωσης ανέβηκαν 12-19 μίλια (20-30 χιλιόμετρα) πάνω από τον ωκεανό, που είναι σχεδόν τρεις φορές υψηλότερο από ένα επιβατικό επιβατικό αεροσκάφος Boeing 747 – μερικές από τις αστραπές στο υψηλότερο υψόμετρο που έχουν καταγραφεί ποτέ.
Οι ηφαιστειακές αστραπές βέβαια δεν είναι ασυνήθιστες. Καταγράφηκαν για πρώτη φορά από τον αρχαίο Ρωμαίο δικηγόρο και συγγραφέα Πλίνιο τον νεότερο σε μια επιστολή προς έναν φίλο. Περιέγραψε «τεθλασμένες λάμψεις» που συνόδευαν την έκρηξη στο ηφαίστειο Βεζούβιου, που κατέστρεψε την Πομπηία το 79 μ.Χ.
Αλλά η τεράστια ποσότητα κεραυνών που δημιουργείται από το ηφαίστειο Τόνγκα Χούνγκα έχει εκπλήξει τους ηφαιστειολόγους. «Είναι περισσότεροι από όσα έχουμε δει οπουδήποτε στον πλανήτη, συμπεριλαμβανομένων των υπερκυττάρων», λέει ο Peter Rowley, φυσικός ηφαιστειολόγος στο Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ, στο Ηνωμένο Βασίλειο.
Τα Supercells είναι μια σοβαρή μορφή καταιγίδας που φέρνει έντονες αστραπές, ακραίες βροχοπτώσεις και ακόμη και ισχυρό χαλάζι. Συγκριτικά, ωστόσο, έχει φανεί ότι παράγουν δεκάδες αστραπές ανά λεπτό.
Η καταιγίδα κεραυνών στο ηφαίστειο Τόνγκα Χούνγκα ήταν τόσο έντονη που επίγειες κεραίες ραδιοφώνου χιλιάδες χιλιόμετρα μακριά έλαβαν τη δραστηριότητα.
Το ηφαίστειο πρόσθεσε νερό στη στρατόσφαιρα
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η καταιγίδα αναπτύχθηκε επειδή η εξαιρετικά ενεργητική αποβολή του μάγματος εκτοξεύτηκε μέσω του ρηχού ωκεανού. Λιωμένος βράχος εξάτμισε το θαλασσινό νερό, το οποίο ανέβαινε στο λοφίο της στάχτης και των συντριμμιών. Περισσότεροι από 146 εκατομμύρια τόνοι υδρατμών ρίχτηκαν στη στρατόσφαιρα της Γης από την έκρηξη – προσθέτοντας επιπλέον 10% στην ποσότητα νερού που βρέθηκε στη στρατόσφαιρα μέσα σε λίγες μόνο ημέρες.
Η NASA ανέφερε αργότερα ότι ο όγκος του νερού ήταν αρκετός για να γεμίσει το ισοδύναμο 58.000 πισινών ολυμπιακών διαστάσεων. Οι υδρατμοί έφτασαν ακόμη και στη μεσόσφαιρα – ένα από τα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας.
Η αλληλεπίδραση μεταξύ της ηφαιστειακής τέφρας, των μορίων του νερού και των σωματιδίων πάγου στο λοφίο – που σχηματίστηκαν ως σταγονίδια νερού που υπερψύχονταν στην υψηλή ατμόσφαιρα – δημιούργησε μεγάλα ηλεκτρικά φορτία, δημιουργώντας τις τέλειες συνθήκες για κεραυνούς.
«Αποδεικνύεται ότι οι ηφαιστειακές εκρήξεις μπορούν να δημιουργήσουν πιο ακραίους κεραυνούς από οποιοδήποτε άλλο είδος καταιγίδας στη Γη», λέει ο Van Eaton.
Δεν ήταν όμως μόνο η ένταση του κεραυνού που κέντρισε το ενδιαφέρον της Van Eaton και των συνεργατών της.
Ομόκεντροι δακτύλιοι κεραυνών, με επίκεντρο το ηφαίστειο, επεκτάθηκαν και συστέλλονταν στο «λοφίο» με την πάροδο του χρόνου. «Η κλίμακα αυτών των δακτυλίων κεραυνού μας τράβηξε την προσοχή», λέει.
«Δεν έχουμε δει ποτέ κάτι τέτοιο πριν, δεν υπάρχει τίποτα συγκρίσιμο στις μετεωρολογικές καταιγίδες. Έχουν παρατηρηθεί μεμονωμένοι δακτύλιοι κεραυνών, αλλά όχι πολλαπλοί, και είναι μικροσκοπικοί συγκριτικά».
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι ήταν οι έντονες, σε μεγάλο υψόμετρο αναταράξεις που δημιουργήθηκαν από την ηφαιστειακή έκρηξη που ευθύνεται. Η τεράστια ποσότητα υλικού που ανατινάχθηκε προς τα πάνω από την ηφαιστειακή έκρηξη ανέβηκε γρήγορα στο μέγιστο ύψος της και επεκτάθηκε προς τα έξω για να δημιουργήσει ένα σύννεφο σε σχήμα ομπρέλας πλάτους άνω των 186 μιλίων (300 km).
Η ορμή που παρήχθη από την έκρηξη έκανε το υλικό στο «λοφίο» να «υπερβάλλει» συνεχώς στη στρατόσφαιρα, δημιουργώντας ταχέως κινούμενους ομόκεντρους κυματισμούς γνωστούς ως κύματα βαρύτητας, λίγο σαν να ρίχνεις βότσαλα σε μια λίμνη. Ο κεραυνός φάνηκε να «σερφάρει» σε αυτά τα κύματα και επεκτάθηκε προς τα έξω, με ένα μοτίβο δακτυλίων πλάτους 155 μιλίων (250 χλμ.).
«Βλέποντας ότι οι κεραυνοί σχηματίστηκαν από, ή τουλάχιστον συνδέονταν με κύματα βαρύτητας που κινούνται μέσα από το σύννεφο, ήταν πραγματικά εντυπωσιακό για εμάς», λέει η Van Eaton.
Το ηφαίστειο δημιούργησε το δικό του καιρικό σύστημα
Ήταν η πρώτη φορά που τα δεδομένα έδειξαν πώς ένα ισχυρό ηφαιστειακό λοφίο μπορεί να δημιουργήσει το δικό του καιρικό σύστημα, διατηρώντας τις συνθήκες για ηλεκτρική δραστηριότητα σε ύψη και ρυθμούς που δεν είχαν παρατηρηθεί προηγουμένως.
«Είναι πιθανό ότι σε πολύ μεγάλες εκρήξεις, αυτά τα είδη ομόκεντρων αναπτυσσόμενων δακτυλίων – αυτά τα βαρυτικά κύματα τέφρας – ακολουθούνται από κεραυνό, ίσως περισσότερο από όσο νομίζουμε», λέει ο Rowley, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη της Van Eaton. Αλλά προσθέτει ότι χρειάζονται περισσότερα δεδομένα για να είναι σίγουρος.
I'm proud of this eruption column, isn't it pretty! pic.twitter.com/Nzm7vN5fSK
— Hunga Tonga – Hunga Ha’apai (@HungaTonga) September 25, 2022
Ο κεραυνός πρόσφερε επίσης περισσότερα από ένα εντυπωσιακό σόου φωτός – βοήθησε να αποκαλυφθούν νέες λεπτομέρειες σχετικά με την έκρηξη στο ηφαίστειο Τόνγκα Χούνγκα και το χρονοδιάγραμμά της.
Το χρονοδιάγραμμα που είχε το ηφαίστειο
Τα δεδομένα που συγκεντρώθηκαν για τον κεραυνό από έναν συνδυασμό δορυφορικών εικόνων και δεδομένων από επίγεια κεραία ραδιοφώνου, έδειξαν ότι η συμπεριφορά που είχε το ηφαίστειο μπορούσε να οριστεί σε τέσσερις διακριτές φάσεις δραστηριότητας.
Ξεκίνησε με ένα πολύ μικρό λοφίο, «τόσο αδύναμο που κανείς δεν του είχε δώσει σημασία», εξηγεί η Van Eaton. Στη συνέχεια, στη δεύτερη φάση, το «λοφίο» άρχισε να ανεβαίνει από μια έκρηξη πολύ υψηλότερης έντασης για αρκετές ώρες, εκτοξεύοντας μια τεράστια ποσότητα βράχου, τέφρας και ιζήματος στον αέρα – ισοδύναμη με την ποσότητα βράχου που χρειαζόταν για την κατασκευή της Μεγάλης Πυραμίδας της Γκίζας.
Η τρίτη φάση έκανετην έκρηξη να συνεχίζεται με χαμηλότερη ένταση, με το νέφος να πέφτει σε περίπου 12-19 μίλια (20-30 χιλιόμετρα) σε ύψος. «Αυτό είναι ακόμα εξαιρετικό», λέει η Van Eaton. Στη συνέχεια, υπήρξε μια ενδιαφέρουσα παύση καθώς το ηφαίστειο φαινομενικά έκανε ένα… διάλειμμα, εξηγεί προτού η τέταρτη φάση κάνει την έκρηξη να μειώνεται σε αγριότητα με την πάροδο του χρόνου.
Τις ημέρες που ακολούθησαν την έκρηξη, το τεράστιο σύννεφο τέφρας που παρήχθη από το ηφαίστειο Τόνγκα Χούνγκα παρασύρθηκε από τους ανέμους σε σχεδόν 1.860 μίλια (3.000 χιλιόμετρα) δυτικά προς την Αυστραλία.
Η διαταραχή λόγω ηφαιστειακής τέφρας είναι επίσης εξαιρετικά δαπανηρή για τις αεροπορικές εταιρείες. Για παράδειγμα, το 2010 η έκρηξη του ισλανδικού ηφαιστείου Eyjafjallajökull κόστισε στην αεροπορική βιομηχανία περίπου 1,1 δισεκατομμύρια £ (1,4 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ).
Επί του παρόντος, είναι δύσκολο να ληφθούν αξιόπιστες πληροφορίες σχετικά με τα ηφαιστειακά «λοφία» στην αρχή μιας έκρηξης, ειδικά για τα απομακρυσμένα, υποθαλάσσια ηφαίστεια.
Ωστόσο, τα δεδομένα από το Τόνγκα Χούνγκα θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους μετεωρολόγους να παρακολουθούν και να «προειδοποιήσουν» για τους κινδύνους που σχετίζονται με την αεροπορία από τις εκρήξεις που θα λάβουν χώρα σε ένα ηφαίστειο, συμπεριλαμβανομένης της ανάπτυξης και της κίνησης νέφους τέφρας.
Η κατανόηση αυτού είναι ζωτικής σημασίας, καθώς οι επιστήμονες λένε ότι μια έκρηξη της κλίμακας του Τόνγκα Χούνγκα πιθανότατα θα συμβεί ξανά. Και η απειλή κινητοποιεί τη συνεργασία μεταξύ των ερευνητών.
Ο David Tappin, ειδικός στα τσουνάμι που προκαλούνται από ηφαίστεια στο British Geological Survey Keyworth και πρώην επικεφαλής γεωλόγος για το Βασίλειο της Τόνγκα, προειδοποιεί ότι η απροσδόκητη φύση της έκρηξης του Τόνγκα Χούνγκα υπογραμμίζει ότι ο παγκόσμιος κίνδυνος από ο όγκος των ηφαιστειακών εκρήξεων υποτιμάται.
«Υπάρχουν περίπου 42 ηφαίστεια σε όλο τον κόσμο με τη δυνατότητα να εκραγούν τόσο θεαματικά όσο το ηφαίστειο στην Τόνγκα», λέει ο Tappin. «Αυτή η έκρηξη που σπάει τα ρεκόρ θα πρέπει να χρησιμεύσει ως ένα μέσο αφύπνισης για να προετοιμαστούμε για περισσότερα, αλλά είμαστε σε μεγάλο βαθμό απροετοίμαστοι για τις επιπτώσεις αυτών των γεγονότων», προσθέτει.
«Αυτή η έκρηξη είχε τόσο παγκόσμιες και εκτεταμένες επιπτώσεις που όλοι αρχίζουμε να αναδιοργανώνουμε τον τρόπο που μιλάμε μεταξύ μας», προσθέτει ηVan Eaton.
Υπήρχαν βδομάδες χαμηλότερου επιπέδου «λοφίων» προτού το ηφαίστειο Τόνγκα Χούνγκα αρχίσει να «τρελαίνεται». «Σας δείχνει ότι ακόμη και μια αρκετά τυπική έκρηξη μπορεί να αλλάξει πορεία ανά πάσα στιγμή και πραγματικά δεν υπάρχει εύκολος τρόπος να την προβλέψετε και να την σταματήσετε».
Photo credits: NASA, Twitter
