15 stycznia 2022 r. erupcja podwodnego wulkanu w archipelagu Tonga zniszczyła 90% niezamieszkanej wyspy Hunga Tonga Ha’apai (która powstała dopiero w 2015 r.) i wytworzyła pióropusz popiołu wielkości połowy Francji. Powstała atmosferyczna fala uderzeniowa, która kilkakrotnie okrążyła Ziemię, a także fale sejsmiczne zarejestrowane na całym świecie.
Zgodnie z Indeksem Eksplozywności Wulkanicznej (VEI), erupcja wulkanu Tonga miała 6. stopień w skali i została przypisana do typu ultrapliniańskiego. Tego typu erupcji w historii było zaledwie 46. Zdarzają się raz na 50-100 lat. Erupcja wulkanu doprowadziła także do powstania potężnego tsunami, które uderzyło w wiele krajów. Naukowcom wreszcie udało się poznać mechanizm, który sprawił, że tsunami dotarło tak daleko.
Czytaj też: Niespodziewane konsekwencje erupcji wulkanu Tonga. Potężne fale obiegły całą Ziemię
Było to spowodowane tzw. falami akustyczno-grawitacyjnymi (AGW), szczególnym rodzajem fal dźwiękowych, które mogą bardzo szybko przemieszczać się w wodzie lub powietrzu. Symulacje wykazały, że AGW powstałe w wyniku zdarzenia ze stycznia przemieszczały się przez wodę, w górę do atmosfery, a następnie w poprzek fal w miarę postępu erupcji. To potęgowało energię przemieszczającego się tsunami.
Pomysł, że tsunami mogą być generowane przez fale atmosferyczne wywołane przez erupcje wulkanów nie jest nowy, ale to wydarzenie było pierwszym zarejestrowanym przez nowoczesne, gęste oprzyrządowanie na całym świecie, co pozwoliło nam w końcu rozwikłać dokładny mechanizm stojący za tymi niezwykłymi zjawiskami.Ricardo Ramalho z Uniwersytetu Cardiff
Aby potwierdzić istnienie tych fal, naukowcy wykorzystali dane zarejestrowane z poziomu morza, w atmosferze i satelitów. W wielu przypadkach potwierdzono “bezpośrednią korelację” między początkami tsunami a AGW.
Erupcja na Tonga miała idealne położenie pod powierzchnią wody, w płytkiej wodzie, co spowodowało, że energia została uwolniona do atmosfery w kształcie grzyba blisko powierzchni wody. W ten sposób interakcja energetycznych AGW z powierzchnią wody była nieunikniona.Usama Kadri z Uniwersytetu w Cardiff
Obliczenia wykazały, że tsunami przemieszczało się 1,5-2,5 razy szybciej niż typowe tsunami wywołane przez wulkan, osiągając prędkość około 1000 km/h, gdy przemierzało Pacyfik, Atlantyk i Ocean Indyjski w czasie krótszym niż 20 godzin. Co więcej, tsunami to – częściowo poruszające się w atmosferze – było w stanie dotrzeć na Karaiby bez okrążania Ameryki Południowej.
Rezonans o takiej skali pozwala nam wyjść poza udowodnienie koncepcji mechanizmu, opracowanie dokładniejszych modeli prognozowania i systemów ostrzegania w czasie rzeczywistym, a także potencjalne opracowanie nowej technologii pozyskiwania energii.Usama Kadri
