湯加王國經常引起全球關注,而是水下火山的暴力爆發1月15日,大約有一半的世界。
火山通常沒有什麼可看的。它由兩個小的無人島島,匈牙利河和洪加 - 頓加,在湯加首都努庫阿洛法北部以北65公里(40英里)的海平面上方約100米(328英尺)上。但是隱藏在海浪下方的是一座巨大的火山,高約1,800米(6,000英尺),寬20公里(12.5英里)。
在過去的幾十年中,Hunga-Tonga-Hunga-Ha'apai火山定期爆發。在2009年和2014/15年度的岩漿熱射流和蒸汽的活動中,海浪爆炸了。但是這些爆發很小,到2022年1月的事件時規模相差。
我們的研究在這些較早的噴發中,這是火山能夠大約每千年生產一次的大規模爆炸之一。
- Niwa天氣(@niwawawerth)2022年1月15日
鑑於海水應該冷卻岩漿,為什麼火山的噴發如此爆炸?
如果岩漿緩慢升入海水,即使在約1200度C(2200 f)的溫度下,岩漿和水之間的蒸汽形成薄膜也是如此。這提供了一層絕緣層,以使岩漿的外表面冷卻。
但是,當岩漿被裝滿火山氣的地面時,這個過程不起作用。當岩漿迅速進入水中時,任何蒸汽層都會迅速中斷,使熱岩漿直接與冷水接觸。
火山研究人員稱這種“燃料冷卻劑相互作用”,類似於武器級化學爆炸。極度暴力的爆炸使岩漿撕裂。鏈反應開始,新的岩漿碎片將新鮮的熱內部表面暴露於水中,爆炸重複,最終噴射出火山顆粒並以超音速速度引起爆炸。
兩次匈牙利爆發
2014/15爆發產生了一個火山錐,加入了兩個舊的匈牙利群島,創建了一個約5公里長的島嶼。我們於2016年訪問,發現這些歷史爆發僅僅是主賽事的窗簾提升者。
繪製海底,我們發現了一個隱藏的“火山口”,這是海浪以下150米的。
海底的地圖顯示了火山錐和大量火山口。 (Shane Cronin)
火山口是火山口狀的沮喪大約5公里(3英里)。小型噴發(例如2009年和2014/15)主要發生在火山口的邊緣,但很大的爆發來自火山口本身。這些大型噴發是如此之大,以至於爆發的岩漿向內崩潰,加深了火山口。
從過去的爆發中,我們現在認為小型噴發代表岩漿系統慢慢地為大事件做準備。
我們發現證據表明,匈牙利火山口的兩次巨大爆發中的舊島上的礦床。我們將這些化學匹配到65公里外最大居住的湯加塔邦的火山灰沉積物,然後使用放射性碳日期,表明大污染了大約1000年,最後一個發生,最後一個是公元1100年。
有了這一知識,1月15日的噴發似乎是按計劃進行的“大爆炸”。
我們現在可以期望發生的事情
我們仍處於這個主要的爆發序列的中間,許多方面仍不清楚,部分原因是該島目前被灰雲所掩蓋。
2021年12月20日和2022年1月13日的兩次較早爆發的規模中等。他們產生了高達17公里海拔的雲層,並在2014/15聯合島上增加了新土地。
最新的噴發已經提高了暴力行為的規模。灰羽已經高約20公里(12英里)。最引人注目的是,它幾乎在距火山約130公里的距離內散佈,在被風變形之前形成了一個直徑為260公里的羽流。
(NOAA)
這表明了巨大的爆炸能力 - 僅通過岩漿 - 水相互作用就無法解釋。相反,它表明大量新鮮的,充電的岩漿從火山口爆發。
噴發也產生了整個湯加海嘯還有附近的斐濟和薩摩亞。衝擊波遍歷了數千公里,從太空中看到,並在新西蘭記錄了約2,000公里的新西蘭。爆發開始後不久,天空被湯加塔普(Tongatapu)擋住了,灰燼開始下降。
所有這些跡象表明,大型匈牙利火山口已經醒了。海嘯是在爆炸期間由大氣和海洋衝擊波產生的,但它們也很容易由海底滑坡和火山口倒塌引起。
目前尚不清楚這是否是噴發的高潮。它代表了一個主要的岩漿壓力釋放,可以解決該系統。
但是,警告在於火山以前的爆發中的地質沉積物。這些複雜的序列顯示了1000年的主要火山口爆發事件中的每一個都涉及許多單獨的爆炸事件。
因此,我們可能會從洪加 - 湯加 - 漢加 - 哈帕火山中進行數週甚至數年的大火山動盪。為了湯加人民,我希望不要。
Shane Cronin,地球科學教授,奧克蘭大學。