Это извержение 2022 года было настолько недооценено, что привело ученых в замешательство

14 января 1922 года жители Анкариджа, штат Аляска, услышали серию громких ударов. Они не прекращались около получаса. Как выяснилось позже, источник взрывов находился на расстоянии 9500 километров в Танганском архипелаге в южной части Тихого океана. Подводный вулкан Хунга-Тонга внезапно пробудился от крепкого сна. Последний раз он извергался в конце декабря 1921 года после семи лет тишины. Хунга-Тонга выбросил в стратосферу большой шлейф пепла, который был виден в столице Тунга, расположенной в 70 километрах от вулкана. В последующие дни он выбрасывал пар и газ на высоту до 11 километров. Кроме того, он выбрасывал пепел, который скапливался рядом с ним и даже заставил остров, на котором он стоял, увеличиться в размерах. Тот вырос на 300-600 метров. Затем он снова затих, и официальные лица даже объявили, что он спит. Но всего через пару недель он снова проснулся, причем с невероятной силой. Он выбросил в атмосферу облака пепла на 19 километров. В некоторых местах он заслонил Солнце. Звуковые волны от извержения несколько раз обошли планету. Жители Фиджи слышали звук, напоминающий гром. Некоторые взрывы дошли даже до Канады. Ударные волны четыре раза обошли землю в Японии и Юте, и как минимум дважды в Массачусетсе. Извержение вызвало десятки тысяч молний. Оно также спровоцировало мегацунами высотой в сотни метров, которое нанесло ущерб зданиям и инфраструктуре, в том числе подводным кабелем. Экстремальные волны достигли побережья Калифорнии, а на Тихоокеанском побережье Канады наблюдался необычно высокий прилив. Ученые изучили сейсмические данные, чтобы понять, что вызвало такое мощное извержение. Их исследовательская модель показала, что произошел сильный взрыв. Вероятно, потому что газ оказался заперт в породах, как в скороварке, когда она перегревается. Этот взрыв высвободил огромную энергию, эквивалентную пяти самым крупным подземным ядерным испытаниям. Все произошло под мелководной частью моря, где в ловушке оказались породы, наполненные газом. Обычно при извержении вулкана его дым вызывает временное охлаждение поверхности Земли. Но извержение Хунга-Тонга было иным. Он не произвел много дыма, но выпустил огромное количество водяного пара — 100-150 миллионов тонн, равное 60 тысячам олимпийских бассейнов. Сильный жар извержения превратило огромное количество морской воды в пар, который затем поднялся высоко в атмосферу. Весь этот водяной пар оказался в стратосфере — слое атмосферы слишком сухом для образования облаков или дождя. У ученых нет никаких наблюдений за извержениями вулканов, подобных Хунга-Тонга, чтобы предсказать их долгосрочное влияние на погодные условия. Это связано с тем, что единственный способ измерить количество водяного пара в стратосфере — это специальные спутники, которые существуют только с 1979 года. А за это время не произошло ни одного извержения, подобного Хунга-Тонга. На самом деле, извержение Тонга — самый наиболее подробный задокументированный взрыв такого рода в современной истории. У ученых было много инструментов для его изучения — спутники, которые делали снимки из космоса, и датчики, которые фиксировали вибрации и движение Земли. Похожее извержение произошло в 1991 году на вулкане в Филиппинах, но тогда у ученых не было столько современных инструментов, как сейчас, чтобы внимательно изучить его. Эксперты из разных стран изучили данные со спутников сразу после извержения вулкана Хунга-Тонга. Они хотели выяснить, как долго водяной пар будет оставаться в стратосфере, куда он денется, и, конечно, что это будет означать для планеты и для всех нас. Первым крупным результатом извержения, по крайней мере частичным, стала огромная дыра в стратосфере, которая сохранялась в течение нескольких месяцев в 2023 году. В итоге водяной пар достиг полярной стратосферы над Антарктидой. Но в итоге Хунга-Тонга оказал лишь минимальное влияние на среднюю глобальную температуру, по крайней мере на данный момент. Будем надеяться, что он не повторит историю вулкана Тамбора в современной Индонезии. Более двух веков назад, в 1815 году, этот злодей извергнулся и вызвал год без лета. В следующем году зима была необычно холодной и влажной по всей Европе и Северной Америке. Также произошло несколько катастрофических цунами, разрушивших дома и забравших 10 тысяч жизней, и еще 80 тысяч человек заболели. Такое событие, как извержение вулкана Хунга-Тонга или Тамбора, невозможно пропустить, но некоторые подводные вулканы обнаруживаются случайно. Пассажирка коммерческого рейса выглянула в окно над Тихим океаном и увидела на воде странное цветное пятно. Она подумала, что это может быть нефтяное пятно или плавучий плод из пемзы, который является признаком недавнего извержения вулкана. Она решила отправить фотографию этой сцены геологу. Так ученые обнаружили один из крупнейших вулканов в мире – Гавр. Он спрятан примерно на 3000 метров ниже поверхности. В 2012 году Гавр пережил мощное извержение, которое длилось около 90 дней. Горячая лава лилась из 14 различных жерл вокруг полукруглого отверстия вулкана. Гавр – лишь одна из многих вулканических систем, покрытых тысячами метров воды. Эти вулканы, самые активные на Земле, являются частью гигантской системы, называемой срединно-океаническими хребтами, которая простирается по всему миру. Эта система производит около 75% всей магмы, выходящей из вулканов Земли каждый год. Она выбрасывает более двух кубических километров лавы. Когда магма остывает, она образует края новых океанических плит, которые похожи на гигантские кусочки пазла, составляющие земную кору. Команда ученых изучила материалы, оставленные на дне океана извержениями вулканов Бронзового века. Около 3600 лет назад вулкан, частично находившийся под водой в южной части Эгейского моря, проснулся. Это извержение уничтожил остров Санторини и выбросило в атмосферу огромное количество пепла, камней и газа. Оно оставило после себя толстые слои пепла и камней, которые грудами осели на дно океана. Ученые уже несколько лет изучают древние извержения Санторини, чтобы понять, что происходит во время таких масштабных извержений. Их исследования помогают объяснить, как будущие извержения вулканов могут повлиять на погоду на нашей планете. Исследования также помогают ученым понять силу извержений, высоту столбов извержения и размеры волн, которые образуются, когда весь этот пепел и камень оседают на террасы на дне океана. Эта информация поможет предсказать опасность будущих извержений. Когда извергается вулкан, меньше всего хочется оказаться внутри него. Но ученые сделали это за вас. Ну, вроде того. Они создали новую умную технику визуализации, в которой использованы лучшие идеи из медицинской визуализации и оптических микроскопов. Матричная визуализация, именно так она называется, позволяет понять, что происходит под землей, даже когда в распоряжении нет большого количества датчиков. Эти датчики, называемые геофонами, обнаруживают и регистрируют движения сейсмических волн, колебаний, проходящих сквозь землю. Изучая эти волны, ученые могут узнать о различных типах горных пород и о том, как они расположены под поверхностью. Исследователи протестировали свой метод на вулкане в Гваделупе на Карибах. На этом участке не так много геофонов, но благодаря новой технологии ученые объединили данные с нескольких датчиков. Они использовали особый прием, называемый «эффектом памяти», чтобы изменить искажения, возникающие при отражении сейсмических волн от различных подземных материалов, и выяснить, как выглядели первоначальные сигналы. Исследователи смогли четко увидеть структуру внутри вулкана на глубине около 10 километров, получив невероятно подробное изображение с разрешением более 90 метров. Они выяснили, что под землей хранится множество слоев магмы. Эти слои связаны с другими глубокими частями Земли. Знания об этих слоях и о том, как они работают, могут помочь делать более точные прогнозы о том, когда может произойти извержение вулкана. Если им удастся это сделать, то, возможно, они смогут раньше предупреждать людей и уберечь их от опасных извержений.