Hunga Tonga-Hunga Ha’apai ปะทุ

การปะทุของภูเขาไฟอันทรงพลังได้ทำลายเกาะเล็กๆ แห่งหนึ่งในแปซิฟิกใต้ที่ไม่มีใครอาศัยอยู่ ซึ่งรู้จักกันในชื่อ Hunga Tonga-Hunga-Hunga Ha’apai การประเมินความเสียหายยังคงดำเนินต่อไป แต่รายงานเบื้องต้นระบุว่าชุมชนบางแห่งในเกาะตองกาได้รับความเสียหายอย่างรุนแรงจากเถ้าภูเขาไฟและคลื่นสึนามิครั้งใหญ่

ภูเขาไฟปะทุเป็นระยะๆ หลายครั้งตั้งแต่ปี 2552 การปะทุล่าสุดเริ่มต้นในปลายเดือนธันวาคม 2564 เนื่องจากการปะทุของ Surtseyan หลายครั้งได้ก่อตัวและเปลี่ยนโฉมเกาะ ในขณะที่ส่งก๊าซเทฟราและก๊าซภูเขาไฟพ่นออกมาจากช่องระบายอากาศ การระเบิดที่ค่อนข้างทรงพลังทำให้ Hunga Tonga-Hunga-Hunga Ha’apai สั่นสะเทือนเมื่อวันที่ 13 มกราคม แต่เป็นการระเบิดต่อเนื่องที่รุนแรงยิ่งขึ้นในช่วงต้นของวันที่ 15 มกราคม ซึ่งสร้างคลื่นกระแทกในชั้นบรรยากาศ โซนิคบูม และคลื่นสึนามิที่เดินทางไปทั่วโลก

ดาวเทียมสำรวจโลกหลายดวงรวบรวมข้อมูลระหว่างและหลังการปะทุ นักวิทยาศาสตร์ที่เข้าร่วมโครงการ Disasters ของ NASA กำลังรวบรวมภาพและข้อมูล และพวกเขากำลังแบ่งปันกับเพื่อนร่วมงานทั่วโลก รวมถึงหน่วยงานรับมือภัยพิบัติ

พลังที่แท้จริงของการปะทุเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วในภาพดาวเทียม ดังที่แสดงในแอนิเมชั่นด้านบน มวลสารจำนวนมหาศาลได้สร้างสิ่งที่นักภูเขาไฟวิทยาเรียกว่า Umbrella Cloud ซึ่งมีคลื่นกระแทกรูปพระจันทร์เสี้ยวและมีสายฟ้าฟาดจำนวนมาก

“Umbrella Cloud มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 500 กิโลเมตร (300 ไมล์) ในระดับสูงสุด” ไซมอน คาร์น นักภูเขาไฟวิทยาจากมิชิแกนเทคกล่าว “นั่นเปรียบได้กับการปะทุของภูเขาไฟ Pinatubo และเป็นหนึ่งในการปะทุที่ใหญ่ที่สุดของภูเขาไฟในยุคดาวเทียม อย่างไรก็ตาม การที่มีส่วนของน้ำ จึงเพิ่มการปะทุมากกว่าเมื่อเทียบกับการปะทุที่เกี่ยวข้องกับลาวาอย่างภูเขาไฟปินาตูโบ”

ดาวเทียมสิ่งแวดล้อมปฏิบัติการ Geostationary Operational Environmental Satellite 17 (GOES-17) ของ NOAA จับภาพสำหรับภาพเคลื่อนไหวด้านบน มุมมองสีธรรมชาติจาก Advanced Baseline Imager ของดาวเทียมได้มาระหว่างเวลา 17.00 ถึง 20.00 น. เวลาท้องถิ่น (04:00 น. ถึง 07:00 น. ตามเวลาสากล) ขณะที่กลุ่มควันและอนุภาคของการปะทุของภูเขาไฟขยายตัวสูงขึ้นและขยายออกไปทางมหาสมุทรแปซิฟิกใต้ (นาซ่าสร้างและเปิดตัวชุดดาวเทียม GOES สำหรับ NOAA)

ภาพที่สองซึ่งอิงจากข้อมูลที่รวบรวมเมื่อวันที่ 16 มกราคมโดยภารกิจ Cloud-Aerosol Lidar และ Infrared Pathfinder Satellite Observation (CALIPSO) แสดงให้เห็นอนุภาคจากการปะทุกระจายขึ้นถึงระดับความสูง 31 กิโลเมตร (19 ไมล์) ข้อมูลอื่นๆ ของ CALIPSO ที่รวบรวมเมื่อวันที่ 15 มกราคม บ่งชี้ว่าเถ้าและก๊าซบางส่วนอาจลอยขึ้นไปสูงถึง 39.7 กิโลเมตร (24.7 ไมล์)

Jason Tackett นักวิจัยจาก Langley Research Center ของ NASA กล่าวว่า “นี่เป็นปริมาณภูเขาไฟที่สูงที่สุดที่เราเคยตรวจวัดด้วย CALIPSO CALIPSO เปิดตัวในปี 2549 โดย NASA และ National Center for Space Studies (CNES) ของฝรั่งเศส

การปะทุนั้นมีพลังมากพอที่จะทำให้อนุภาคต่างๆ จากภูเขาไฟขึ้นไปยังชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะอยู่ในระดับความสูง 15 กิโลเมตร (9 ไมล์) ในส่วนนี้ของโลก นักวิทยาศาสตร์จับตาดูอย่างใกล้ชิดเมื่ออนุภาคจากการปะทุของภูเขาไฟไปถึงชั้นบรรยากาศที่ค่อนข้างแห้ง เนื่องจากอนุภาคจะคงอยู่นานกว่ามากและเดินทางได้ไกลกว่าที่ยังคงอยู่ในชั้นโทรโพสเฟียร์ที่เปียกชื้น หากขึ้นไปถึงชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์มากพอ ก็อาจส่งผลถึงการลดลงของอุณหภูมิเฉลี่ยผิวโลกได้

แม้ว่าควันและอนุภาคจากการปะทุจะลอยขึ้นสูงมากในวันที่ 15 มกราคม แต่นักวิทยาศาสตร์ไม่คาดหวังว่ามันจะมีผลกระทบต่อสภาพอากาศมากนัก การสังเกตการณ์จากดาวเทียมระบุว่าการปะทุของก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ประมาณ 0.4 เทรากรัมสู่บรรยากาศชั้นบน แต่ขีดจำกัดสำหรับผลกระทบจากสภาพภูมิอากาศอยู่ที่ประมาณ 5 เทรากรัม Brian Toon นักวิทยาศาสตร์ด้านบรรยากาศแห่งมหาวิทยาลัยโคโลราโดอธิบายว่า “ไม่ต่างจากการปะทุของภูเขาไฟอื่นๆ อีกโหลที่เกิดขึ้นในช่วง 20 ปีที่ผ่านมาในแง่ของผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศ มีความเป็นไปได้ที่ผลกระทบจะสังเกตได้จากข้อมูลที่ศึกษาอย่างใกล้ชิด (เมื่อไม่รวมผลกระทบของลานีญาและเอลนีโญ) แต่ผลกระทบจะมีน้อยเกินกว่าที่คนทั่วไปจะรู้สึกได้”

ทำไมการปะทุครั้งนี้จึงรุนแรงมากนั้นยังไม่ชัดเจน Daniel Slayback นักวิทยาศาสตร์ของ NASA ที่ไปเยือน Hunga Tonga-Hunga-Hunga Ha’apai อธิบายว่า “สิ่งที่ระเบิดได้นี้มักเป็นผลมาจากน้ำทะเลปริมาณมากที่สัมผัสกับแหล่งหินหนืดขนาดใหญ่ในสภาพแวดล้อมทางธรณีวิทยาที่คับแคบ” เพื่อศึกษาว่าการกัดเซาะส่งผลกระทบกับส่วนที่อายุน้อยที่สุดของเกาะอย่างไร การทำความเข้าใจกระบวนการกัดเซาะบริเวณลักษณะของภูเขาไฟบนโลกจะให้ข้อมูลเชิงลึกว่ากระบวนการที่เกี่ยวข้องอาจเกิดขึ้นในส่วนอื่น ๆ ของระบบสุริยะรวมถึงดาวอังคารได้อย่างไร

ภาพเบื้องต้นจากดาวเทียมเชิงพาณิชย์และภาพเรดาร์ของยุโรปและแคนาดาบ่งชี้ว่า พื้นที่ Hunga Tonga-Hunga Ha’apai เพียงเล็กน้อยยังคงยืนอยู่เหนือแนวน้ำ เกาะภูเขาไฟแห่งนี้ผุดขึ้นมาจากทะเลครั้งแรกในเดือนมกราคม 2558 การระเบิดของเถ้าถ่านรอบๆ กรวยภูเขาไฟใหม่ และเชื่อมเกาะ Hunga Tonga และ Hunga Ha’apai ที่เก่าแก่กว่าและจากลาวาเพื่อสร้างเกาะ Hunga Tonga-Hunga-Hunga Ha’apai

สัญญาณการล่มสลายล่าสุดของเกาะทำให้ดาวเทียมมองเห็นได้ง่ายในทะเล ภาพสีธรรมชาติทั้งสามภาพด้านบนแสดงให้เห็นว่าตะกอน เถ้า หินภูเขาไฟ และอาจปล่อยอย่างต่อเนื่องจากภูเขาไฟทำให้น้ำเปลี่ยนสีในไม่กี่วันหลังเหตุการณ์ ภาพดังกล่าวได้มาจากเครื่องมือ Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) บนดาวเทียม Aqua ของ NASA

บันทึกทางธรณีวิทยาชี้ให้เห็นว่า Hunga Tonga อาจก่อให้เกิดการระเบิดครั้งใหญ่เช่นนี้ในอดีต “ฉันไม่ได้คาดหวังว่าจะได้เห็นสิ่งนี้เกิดขึ้นเร็ว ๆ นี้” Slayback กล่าว “มันเป็นเกาะเล็กๆ ที่สวยงามซึ่งมีระบบนิเวศอันอุดมสมบูรณ์ของหญ้า นกเขตร้อน และสัตว์ป่าอื่นๆ”

NASA Earth Observatory images by Joshua Stevens and Lauren Dauphin, using CALIPSO data from NASA/CNES, MODIS and VIIRS data from NASA EOSDIS LANCE and GIBS/Worldview and the Suomi National Polar-orbiting Partnership, and GOES imagery courtesy of NOAA and the National Environmental Satellite, Data, and Information Service (NESDIS). Story by Adam Voiland, with Mike Carlowicz.

References & Resources

The Conversation (2022, January 15) Why the volcanic eruption in Tonga was so violent, and what to expect next. Accessed January 18, 2022.
Discover (2022, January 15) Major Blast in Tonga Create Tsunami and Heavy Ash Fall. Accessed January 18, 2022.
NASA Earth Expeditions (2019) Tonga. Accessed January 18, 2022.
NASA Earth Observatory (2022) Undersea Eruption Near Tonga.
Smithsonian Institution Global Volcanism Program (2022) Hunga Tonga-Hunga Ha‘apai. Accessed January 18, 2022.
University of Wisconsin-Madison (2022, January 15) Explosive eruption of the Hunga Tonga volcano. Accessed January 18, 2022.
International Charter Space & Major Disasters (2022, January 15) Volcanic eruption in Tonga and Pacific. Accessed January 18, 2022.
National Geographic (2022, January 15) The Tonga eruption explained, from tsunami warnings to sonic booms. Accessed January 18, 2022.
NPR (2022, January 18) NASA scientists estimate Tonga blast at 10 megatons. Accessed January 18, 2022.