Shpërthimi masiv i vullkanit Tongan siguron një shpërthim të dhënash mbi valët atmosferike

Vullkani Hunga futi në vitin 2022 me një zhurmë, duke shkatërruar kombin ishullor të Tongës dhe duke dërguar agjencitë e ndihmës dhe shkencëtarët e Tokës në një stuhi aktiviteti. Kishin kaluar gati 140 vjet që kur një shpërthim i kësaj shkalle tronditi Tokën.

Robin Matoza i UC Santa Barbara udhëhoqi një ekip prej 76 shkencëtarësh, nga 17 kombe, për të karakterizuar valët atmosferike të shpërthimit, më e forta e regjistruar nga një vullkan që nga shpërthimi i Krakatau 1883. Puna e ekipit, e përpiluar në një kohë jashtëzakonisht të shkurtër, detajon madhësinë e valëve me origjinë nga shpërthimi, të cilat autorët zbuluan se ishin të barabarta me ato nga Krakatau. Të dhënat gjithashtu ofrojnë zgjidhje të jashtëzakonshme të fushës së valës në zhvillim në krahasim me atë që ishte në dispozicion nga ngjarja historike.

Punimi, i botuar në revistën Science, është raporti i parë gjithëpërfshirës i valëve atmosferike të shpërthimit.

Dëshmitë e hershme sugjerojnë se një shpërthim i 14 janarit fundosi kanalin kryesor të vullkanit nën nivelin e detit, duke nxitur shpërthimin masiv të nesërmen. Shpërthimi i 15 janarit gjeneroi një sërë valësh të ndryshme atmosferike, duke përfshirë bumet e dëgjuara 6200 milje larg në Alaskë. Ai gjithashtu krijoi një puls që shkaktoi shfaqjen e pazakontë të një shqetësimi të ngjashëm me cunamin, një orë para fillimit të cunamit aktual të nxitur sizmik.

“Kjo ngjarje e valëve atmosferike ishte e paprecedentë në të dhënat moderne gjeofizike,” tha autori kryesor Matoza, një profesor i asociuar në Departamentin e Shkencës së Tokës në UC Santa Barbara.

Shpërthimi vullkanik Hunga ka dhënë një pasqyrë të paparë në sjelljen e një sërë llojesh valësh atmosferike. “Valët atmosferike u regjistruan globalisht në një brez të gjerë frekuencash,” tha bashkëautori David Fee në Institutin Gjeofizik të Universitetit të Alaskës Fairbanks. “Dhe duke studiuar këtë grup të dhënash të jashtëzakonshme, ne do të kuptojmë më mirë gjenerimin, përhapjen dhe regjistrimin e valëve akustike dhe atmosferike.

“Kjo ka implikime për monitorimin e shpërthimeve bërthamore, vullkaneve, tërmeteve dhe një sërë fenomenesh të tjera,” vazhdoi Fee. “Shpresa jonë është se do të jemi më në gjendje të monitorojmë shpërthimet vullkanike dhe cunami duke kuptuar valët atmosferike nga ky shpërthim”.

Studiuesit ishin më të interesuar në sjelljen e një valë atmosferike të njohur si vala e Qengjit, e cila është vala e presionit mbizotëruese e prodhuar nga shpërthimi. Këto janë valë presioni gjatësore, të ngjashme me valët e zërit, por me frekuencë veçanërisht të ulët. Frekuenca kaq e ulët, në fakt, sa duhet të merren parasysh efektet e gravitetit. Valët e qengjit shoqërohen me shpërthimet më të mëdha atmosferike, të tilla si shpërthime të mëdha dhe shpërthime bërthamore, megjithëse karakteristikat e valës ndryshojnë midis këtyre dy burimeve. Ato mund të zgjasin nga minuta në disa orë.

Pas shpërthimit, valët udhëtuan përgjatë sipërfaqes së Tokës dhe rrethuan planetin në një drejtim katër herë dhe në drejtim të kundërt tre herë, regjistruan autorët. Kjo ishte e njëjtë me atë që shkencëtarët vëzhguan në shpërthimin e Krakatau të vitit 1883. Vala e Qengjit arriti gjithashtu në jonosferën e Tokës, duke u ngritur me 700 mph në një lartësi prej rreth 280 miljesh.

“Valët e qengjit janë të rralla. Kemi shumë pak vëzhgime me cilësi të lartë të tyre,” tha Fee. “Duke kuptuar valën Lamb, ne mund të kuptojmë më mirë burimin dhe shpërthimin. Ai është i lidhur me gjenerimin e cunamit dhe shtëllungës vullkanike dhe gjithashtu ka të ngjarë të lidhet me infratingujt me frekuencë më të lartë dhe valët akustike nga shpërthimi.”

Vala e Qengjit përbëhej nga të paktën dy impulse pranë vullkanit. E para pati një rritje të presionit 7 deri në 10 minuta, e ndjekur nga një ngjeshje e dytë dhe më e madhe dhe ulje pasuese e presionit të gjatë.

Një ndryshim i madh midis llogarive të valëve të Qengjit të Hunga-s kundrejt atyre të Krakatau është sasia dhe cilësia e të dhënave që shkencëtarët mundën të mblidhnin. “Ne kemi më shumë se një shekull përparime në teknologjinë e instrumenteve dhe densitetin global të sensorëve,” tha Matoza. “Pra, ngjarja Hunga 2022 siguroi një bazë të dhënash të pashembullt globale për një ngjarje shpërthimi të kësaj madhësie.”

Shkencëtarët vunë në dukje gjetje të tjera rreth valëve atmosferike të lidhura me shpërthimin, duke përfshirë infratinguj të jashtëzakonshëm me rreze të gjatë – tinguj shumë të ulët në frekuencë për t’u dëgjuar nga njerëzit. Infratingulli mbërriti pas valës së Qengjit dhe u pasua nga tinguj të dëgjueshëm në disa rajone.

Tingujt e dëgjueshëm arritën në Alaskë, rreth 6200 milje larg vullkanit, ku u dëgjuan rreth shtetit si bume të përsëritura. “I dëgjova tingujt,” kujtoi Fee, “por në atë kohë definitivisht nuk mendova se ishte nga një shpërthim vullkanik në Paqësorin Jugor”.

Shkencëtarët besojnë se tingujt e dëgjuar në Alaskë nuk mund të kenë origjinën në Hunga. Ndërsa ka ende shumë për të mësuar, është e qartë se modelet standarde të zërit nuk mund të shpjegojnë se si tingujt e dëgjueshëm përhapen në distanca kaq ekstreme. “Ne interpretuam se ato u krijuan diku përgjatë rrugës nga efektet jolineare,” shpjegoi Matoza.

“Ekziston një listë e gjatë e studimeve të mundshme pasuese që shqyrtojnë shumë aspekte të ndryshme të këtyre sinjaleve në më shumë detaje,” tha ai. “Si komunitet, ne do të punojmë më tej në këtë ngjarje për vite me rradhë.