2022 年 1 月,现代仪器记录到的最猛烈的爆炸震撼了南太平洋。现在,科学家们发现了雷声事件发生前的一个神秘信号。
汤加群岛的一座水下火山于 2022 年 1 月 15 日剧烈喷发。不过,根据一项新研究,两个遥远的监测站在大约 15 分钟前记录到了地震波。
该研究的作者将这种波描述为随后喷发的“地震前兆”,这两次喷发都是由火山口壁下方洋壳薄弱部分的塌陷引发的。
该研究的作者解释说,这种裂缝让海水和岩浆涌入海底和火山地下岩浆室之间的区域,引发了爆炸性喷发。
骨折还造成了瑞利波,一种沿着固体表面(在本例中为地球表面)移动的声波。该波是在 2022 年 1 月 15 日主火山喷发前 15 分钟从约 750 公里(466 英里)外检测到的。
“早期预警对于减灾非常重要,”说合著者市原美惠 (Mie Ichihara) 是东京大学的火山学家。 “岛屿火山可能引发海啸,这是一个重大危险。”
2021 年 12 月和 2022 年 1 月初,这座火山爆发了较为温和的地震,随后在 1 月 14 日发生了更大规模的喷发,第二天又爆发了破纪录的喷发。
1 月 15 日的火山喷发的火山爆炸指数 (VEI) 等级至少为VEI-5,大致相当于历史上的火山喷发,例如公元 79 年和1980年。
它释放了 10 立方公里(2.4 立方英里)的火山物质,并将1.46 亿吨进入平流层的水蒸气——足以填满 58,000 个奥林匹克游泳池。
这次爆炸相当于数百颗原子弹,还造成了为科学所知。
虽然洪加汤加-洪加哈派远离人口中心,但火山喷发引发的大海啸导致汤加至少四人死亡,距离约 10,000 公里(6,200 英里)的秘鲁则造成两人死亡。
然而,这次喷发可能会造成更多的死亡和破坏,而这座火山或类似火山的下一次喷发可能会导致更严重的后果。
为了在此事件发生之前了解更多信息,该研究的作者分析了 2022 年 1 月 15 日瑞利波的地震数据,这些数据是由斐济和富图纳岛。
研究人员表示,瑞利波通常是由火山爆发和地震引发的,但这次尤为突出。他们的研究表明,这是 15 分钟后发生的火山喷发的前兆,也可能是触发的迹象。
“许多火山喷发之前都会发生地震活动,”说主要作者 Takuro Horiuchi 是东京大学火山学研究生。 “然而,这种地震信号很微妙,只能在距离火山几公里的范围内检测到。”
这种瑞利波很快就到达了数百公里外岛屿上的仪器,这表明发生了一次特别可怕的地震事件。
堀内表示:“我们相信异常大规模的运动始于先驱时期。”说。
研究人员指出,火山喷发的地下催化剂长期以来一直不为人类所知,但这样的研究提供了最终可能拯救生命的见解。
作者说,发布紧急警报的每一分钟都很重要,虽然地面上的人类无法感受到之前的瑞利波,但远程仪器的检测对未来的预测来说是个好兆头。
“在火山爆发时,我们并没有想到使用这种实时分析,”市原说。 “但也许下次水下发生重大喷发时,当地天文台可以从他们的数据中识别出来。”
该研究发表于地球物理研究通讯。