Вчені показали, що приховував вулкан Тонга до виверження

Невелика група геологів та вулканологів зі США, Нової Зеландії та Тонга частково нанесли на карту стан магматичної системи під вулканом Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай як до, так і після його виверження у 2022 році.

У статті, опублікованою у журналі Science Advances, вчені розповіли, як вони використовували два типи технологій, щоб дізнатися більше про приховані резервуари магми під вулканом у південній частині Тихого океану.

У січні 2022 року вулкан Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай пережив масштабне виверження — настільки сильне, що його кальдера повністю обрушилася, висота шлейфу досягла 58 км, а викликане ним цунамі дісталося берегів США та Японії. Однак вивчати вулкан та його виверження виявилося складним через його підводне розташування. Тому дослідницька група застосувала інший підхід вивчення магматичних камер, розташованих під вулканом.

Оскільки в такому підводному середовищі складно розгорнути звичайне гідроакустичне обладнання, вчені використали дані зі супутників. Вони настільки чутливі, що вимірюють найменші відмінності на рівні моря по всій земній кулі. Дослідники зазначили, що невеликі відмінності в рівні моря над вулканом через магму всередині камер можна використовувати, щоб виміряти кількість магми всередині таких камер, а також для картування їхнього розміру.

З цією метою вчені проаналізували дані імпульсів супутникового радара, а також дані багатопроменевої батиметрії регіону. Разом ці два джерела даних дозволили дослідникам створити часткові карти магматичних камер під вулканом для порівняння — одну до виверження, іншу після.

Набори даних до та після виверження (A та B). Аномалія морської сили тяжіння, отримана за даними супутникової альтиметрії [V31.1 та V32.1 відповідно].  Субаеральний острів окреслено сірим кольором (C). Зміна аномалії морської сили тяжіння між (A) та (B) (D та E). Дані вертикального гравітаційного градієнта (VGG) за даними супутникової альтиметрії [V31.1 та V.32 відповідно] (F). Зміна VGG між (D) та (E).  (G). Передеруптивна батиметрія, (H) Постеруптивна батиметрія (I) зміна батиметрії між (G) та (H), пов’язана з виверженням Хунга у січні 2022 року. Контур кальдери (зелена пунктирна лінія) та позначки координат Універсального поперечного Меркатора (UTM) (зона 1) (за кілометри) показані для довідки червоним кольором. Ілюстрація: Science Advances (2023). DOI: 10.1126/sciadv.adh3156

Вивчаючи карти, дослідницька група виявила, що під вулканом існують три вогнища магми: два рідкі, а третій в основному є твердою «кашкою». Вони також виявили, що більшість магми, яка виверглася, прийшла з центральної камери. Також приблизно 30% її вмісту викинуло з вулкана під час виверження, що призвело до обвалення кальдери.

Крім того, вчені довели, що існує канал, який з’єднує дві заповнені рідиною камери, що дозволило заповнити більшу частину магми, втраченої із центральної камери. Вони впевнені, що подальше вивчення супутникових даних дозволить їм дізнатися більше.