بعد مرور عام ، نعلم لماذا كان ثوران بركان تونجا عنيفًا للغاية. إنها دعوة للاستيقاظ لمشاهدة البراكين البحرية الأخرى
مجلة المذنب نت متابعات عالمية:
انفجرت مملكة تونغا في الأخبار العالمية في 15 يناير من العام الماضي بواحدة من أكثر الانفجارات البركانية إثارة وعنفًا على الإطلاق.
ومن اللافت للنظر أنه نتج عن بركان يقع تحت مئات الأمتار من مياه البحر. صدم الحدث الجمهور وعلماء البراكين على حد سواء.
هل كان هذا نوعًا جديدًا من الانفجارات البركانية التي لم نشهدها من قبل؟ هل كانت دعوة للاستيقاظ لإيلاء المزيد من الاهتمام للتهديدات من البراكين البحرية حول العالم؟
الجواب نعم لكلا السؤالين.
كان بركان Hunga Tonga-Hunga Ha’apai جبلًا بحريًا غير معروف على طول سلسلة من 20 بركانًا مشابهًا تشكل الجزء التونجاني من “حلقة النار” في المحيط الهادئ.
نحن نعرف الكثير عن البراكين السطحية على طول هذه الحلقة ، بما في ذلك جبل سانت هيلينز في الولايات المتحدة وجبل فوجي في اليابان وجونونج ميرابي في إندونيسيا. لكننا لا نعرف سوى القليل جدًا عن مئات البراكين المغمورة حولها.
صور جيتي
دراسة البراكين البحرية صعبة ومكلفة وتستغرق وقتًا طويلاً ، لكن بعيدًا عن الأنظار لم يعد بعيدًا عن الذهن.
اقرأ المزيد: لماذا كان الثوران البركاني في تونغا عنيفًا للغاية ، وماذا يمكن توقعه بعد ذلك
ثوران بركان تونجا يحطم الأرقام القياسية
لقد رسخ ثوران بركان هونغغا تونغا – هونغ هاباي نفسه بقوة في سجلات الأرقام القياسية مع أعلى عمود رماد تم قياسه على الإطلاق و “تجاوز” سحابة الهباء الجوي بطول 58 كم والتي لمست الفضاء وراء الغلاف الجوي. كما أدى إلى إطلاق أكبر عدد من الصواعق المسجلة لأي نوع من الأحداث الطبيعية.
إن حقن كميات كبيرة من بخار الماء في الغلاف الجوي الخارجي ، جنبًا إلى جنب مع “الطفرات الصوتية” (موجات الضغط الجوي) والتسونامي الذي سافر حول العالم بأسره ، وضع معايير جديدة للظواهر البركانية.
أعاق COVID الوصول إلى تونغا أثناء ثوران البركان وما تلاه ، لكن العلماء المحليين والجهد التعاوني العلمي الدولي ساعدونا على اكتشاف ما الذي دفع إلى عنفها الشديد.
الثوران يخلق حفرة عملاقة
استخدم فريق من الخدمات الجيولوجية في تونجا وجامعة أوكلاند نظام رسم خرائط بالسونار متعدد الحزم لقياس شكل البركان بدقة ، بعد ثلاثة أشهر فقط من انفجار يناير.
لقد اندهشنا عندما وجدنا أن حافة البركان الغواصة الواسع كانت سليمة ، لكن الجزء العلوي المسطح الذي كان قطره 6 كيلومترات سابقًا لمخروط الغواصة كان مستأجرًا بفتحة بعرض 4 كيلومترات وعمق حوالي كيلومتر واحد.
سونج هيون بارك / معهد كوريا للأبحاث القطبية، CC BY-SA
يُعرف هذا باسم “كالديرا” ويحدث عندما ينهار الجزء المركزي من البركان على نفسه بعد “ضخ الصهارة” بسرعة. نحسب أنه تم إخراج أكثر من 7.1 كيلومتر مكعب من الصهارة. يكاد يكون من المستحيل تصور ذلك ، ولكن إذا أردنا إعادة ملء كالديرا ، فسوف يتطلب الأمر مليار حمولة شاحنة.
من الصعب تفسير فيزياء ثوران الهنغاريا ، حتى مع الحجم الكبير للصهارة وتفاعلها مع مياه البحر. نحن بحاجة إلى قوى دافعة أخرى لشرح بشكل خاص ساعة الذروة الأولى للثوران.
تؤدي الصهارة المختلطة إلى تفاعل متسلسل
فقط عندما فحصنا نسيج وكيمياء الجسيمات المنفجرة (الرماد البركاني) ، رأينا أدلة حول عنف الحدث. تم خلط الصهارة المختلفة واختلاطها بشكل وثيق قبل الانفجار ، مع وجود تباينات مرئية بمقياس ميكرون إلى سنتيمتر.
أظهرت “البصمات” النظيرية باستخدام الرصاص والنيوديميوم واليورانيوم والسترونتيوم أن ثلاثة مصادر مختلفة للصهارة قد شاركت على الأقل. يُظهر تحليل نظائر الراديوم أن جسمين من الصهارة كانا أكبر سناً ومقيمين في منتصف القشرة الأرضية ، قبل أن ينضم إليهما جسم جديد أصغر سنًا قبل فترة وجيزة من اندلاع البركان.
تسبب اختلاط الصهارة في تفاعل قوي ، مما أدى إلى إخراج الماء وما يسمى بـ “العناصر المتطايرة” من المحلول إلى الغاز. يؤدي هذا إلى تكوين فقاعات ورغوة صهارة متوسعة ، مما يؤدي إلى دفع الصهارة للخارج بقوة في بداية الانفجار.
هذه التركيبة الوسيطة أو “أنديسايت” لها لزوجة منخفضة. وهذا يعني أنه يمكن إجبار الصهارة على الخروج بسرعة من خلال شقوق ضيقة في الصخر. ومن ثم ، كان هناك نقر سريع للغاية للصهارة من 5-10 كيلومترات تحت البركان ، مما أدى إلى انهيار مفاجئ تدريجي للكالديرا.
اقرأ المزيد: كان ثوران بركان تونغا شديدًا لدرجة أنه تسبب في رنين الجرس
أدى انهيار كالديرا إلى تفاعل متسلسل لأن مياه البحر استنزفت فجأة من خلال الشقوق والصدوع وواجهت الصهارة المتصاعدة من أعماق البركان. تسبب التلامس المباشر الناتج عالي الضغط مع الصهارة عند أكثر من 1150 في انفجارين شديدين حوالي 30 و 45 دقيقة في وقت الثوران. أدى كل انفجار إلى مزيد من الضغط على الصهارة أدناه ، واستمرار التفاعل المتسلسل عن طريق تضخيم نمو الفقاعات وارتفاع الصهارة.
بعد حوالي ساعة ، فقد عمود الثوران المركزي الطاقة وانتقل الثوران إلى طرد منخفض الارتفاع للجسيمات في نمط يشبه الستارة متحدة المركز حول البركان.
أدت هذه المرحلة الأقل تركيزًا من الثوران البركاني إلى تدفقات الحمم البركانية واسعة النطاق – سحب ساخنة وسريعة التدفق من الغاز والرماد وشظايا الصخور – التي انهارت في المحيط وتسببت في تيارات كثافة الغواصات. وألحق هذا الضرر بأطوال شاسعة من كابلات البيانات الدولية والمحلية ، مما أدى إلى عزل تونغا عن بقية العالم.
مارتا ريبو / AUT، CC BY-ND
أسئلة وتحديات لم تتم الإجابة عليها
حتى بعد تحليل طويل لمجموعة متنامية من روايات شهود العيان ، لا تزال هناك أسئلة رئيسية دون إجابة حول هذا الانفجار.
والأكثر أهمية هو ما أدى إلى حدوث أكبر تسونامي محلي – موجة ارتفاعها 18-20 مترًا ضربت معظم جزر تونجا الوسطى بعد حوالي ساعة من اندلاع البركان. ويرتبط تسونامي في وقت سابق بالانفجارين الكبيرين بعد حوالي 30 و 45 دقيقة من اندلاع البركان. حاليًا ، أفضل مرشح لأكبر تسونامي هو انهيار كالديرا نفسها ، مما تسبب في اندفاع مياه البحر إلى التجويف الجديد.
هذا الحدث يوازي فقط ثوران بركان كراكاتوا العظيم عام 1883 في إندونيسيا وقد غير منظورنا للمخاطر المحتملة من البراكين الضحلة تحت سطح البحر. بدأ العمل على تحسين المراقبة البركانية في تونغا باستخدام أجهزة استشعار الزلازل البرية والبحرية جنبًا إلى جنب مع أجهزة الاستشعار فوق الصوتية ومجموعة من أدوات المراقبة عبر الأقمار الصناعية.
كل طرق المراقبة هذه باهظة الثمن وصعبة مقارنة بالبراكين الأرضية. على الرغم من التكلفة الهائلة لسفن الأبحاث المغمورة ، إلا أن هناك جهودًا مكثفة جارية لتحديد البراكين الأخرى حول العالم التي تشكل تهديدات شبيهة بالتهديدات الهنغارية.
نشكركم على قراءة المنشور عبر مجلة المذنب نت, المتخصصة في التداول والعملات الرقمية والمشفرة
