В январе 2022 года самый мощный взрыв, когда-либо зафиксированный современными приборами, потряс Южную часть Тихого океана. Теперь ученые идентифицировали таинственный сигнал, который предшествовал громовому событию. Исследование опубликовано в журнале Geophysical Research Letters.
15 января 2022 года произошло мощное извержение подводного вулкана Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай на архипелаге Тонга. Однако, согласно новому исследованию, две удаленные станции мониторинга зафиксировали сейсмическую волну примерно за 15 минут до этого.
Авторы исследования описывают волну как «сейсмический предвестник» последующего извержения, оба из которых были вызваны обрушением слабого участка океанической коры под стенкой кальдеры вулкана. Они объясняют, что этот разлом позволил морской воде и магме хлынуть в зону между морским дном и подземной магматической камерой вулкана, что вызвало взрывное извержение.
Трещина также вызвала волну Рэлея, тип акустической волны, которая движется вдоль твердой поверхности — в данном случае, поверхности Земли. Волна была обнаружена за 15 минут до главного извержения вулкана 15 января 2022 года на расстоянии около 750 километров.
«Ранние предупреждения очень важны для смягчения последствий стихийных бедствий», — говорит соавтор исследования Мие Итихара из Токийского университета. «Островные вулканы могут генерировать цунами, которые представляют значительную опасность».
Вулкан пробудился от более скромных извержений в декабре 2021 года и начале января 2022 года, за которыми последовало более мощное извержение 14 января, а на следующий день — рекордно мощный выброс.
Извержение 15 января имело рейтинг индекса вулканической активности (VEI) не ниже VEI-5 , что примерно соответствует историческим извержениям, таким как извержение Везувия в 79 г. н. э. и вулкана Сент-Хеленс в 1980 г.
В результате извержения в стратосферу было выброшено 10 кубических километров вулканического материала и отправлено 146 миллионов тонн водяного пара — этого количества хватило бы, чтобы заполнить 58 000 олимпийских бассейнов.
Взрыв, эквивалентный сотням атомных бомб, также вызвал самые быстрые подводные течения, известные науке.
Хотя Хунга-Тонга-Ханга Хаапай находится далеко от населенных пунктов, извержение вызвало мощные цунами, в результате которых погибли по меньшей мере четыре человека в Тонга, а также двое в Перу, на расстоянии около 10 000 км от него.
Однако извержение могло повлечь за собой гораздо больше смертей и разрушений, и следующий выброс этого или подобного вулкана мог оказаться гораздо хуже.
В надежде узнать больше об этом событии до того, как оно произойдет, авторы исследования проанализировали сейсмические данные волны Рэлея 15 января 2022 года, зарегистрированные приборами на Фиджи и Футуне.
Волны Рэлея часто вызываются извержениями вулканов и землетрясениями, но эта выделяется, говорят исследователи. Их исследование предполагает, что это был предвестник и возможный признак триггера извержения, которое произошло 15 минут спустя.
«Многим извержениям предшествует сейсмическая активность», — говорит ведущий автор исследования Такуро Хориучи, аспирант вулканологии в Токийском университете. «Однако такие сейсмические сигналы слабы и обнаруживаются только в пределах нескольких километров от вулкана».
Эта волна Рэлея быстро достигла приборов на островах, расположенных в сотнях километров, что свидетельствует об особенно чудовищном сейсмическом событии.
«Мы считаем, что необычно крупные движения начались во время предшественника», — говорит Хориучи.
Подземные катализаторы вулканических извержений долгое время были скрыты от людей, но подобные исследования дают информацию, которая в конечном итоге может спасти жизни, отмечают ученые.
По словам авторов, для оповещения о чрезвычайных ситуациях важна каждая минута, и хотя эта предшествовавшая волна Рэлея не могла ощущаться людьми на земле, ее обнаружение удаленными приборами служит хорошим предзнаменованием для будущих прогнозов.
«Во время извержения мы не думали использовать этот вид анализа в режиме реального времени», — говорит Ичихара. «Но, возможно, в следующий раз, когда произойдет значительное извержение под водой, местные обсерватории смогут распознать его по своим данным».
