Quando um vulcão no Reino de Tonga, no Pacífico Sul, começou a entrar em erupção no final de dezembro de 2021 e depois explodiu violentamente em meados de janeiro de 2022, o cientista da NASA Jim Garvin e seus colegas estavam extraordinariamente bem posicionados para estudar os eventos. Desde que novas terras surgiram acima da superfície da água em 2015 e se juntaram a duas ilhas existentes , Garvin e uma equipe internacional de pesquisadores monitoram as mudanças lá. A equipe usou uma combinação de observações de satélite e levantamentos geofísicos baseados na superfície para rastrear a evolução do pedaço da Terra em rápida mudança.
Os mapas digitais de elevação acima e abaixo mostram as mudanças dramáticas em Hunga Tonga-Hunga Ha’apai , a parte mais alta de um grande vulcão submarino. Ele se eleva a 1,8 km (1,1 milhas) do fundo do mar, se estende por 20 km (12 milhas) de diâmetro e é encimado por uma caldeira submarina de 5 km de diâmetro. A ilha faz parte da borda da Hunga Caldera e foi a única parte do edifício que ficou acima da água.
Agora toda a nova terra se foi, junto com grandes pedaços das duas ilhas mais antigas.
“Esta é uma estimativa preliminar, mas achamos que a quantidade de energia liberada pela erupção foi equivalente a algo entre 4 a 18 megatons de TNT”, disse Garvin, cientista-chefe do Goddard Space Flight Center da NASA. “Esse número é baseado em quanto foi removido, quão resistente era a rocha e quão alta a nuvem de erupção foi lançada na atmosfera em uma variedade de velocidades”. A explosão liberou centenas de vezes a energia mecânica equivalente à explosão nuclear de Hiroshima. Para comparação, os cientistas estimam que o Monte Santa Helena explodiu em 1980 com 24 megatons e Krakatoa explodiu em 1883 com 200 megatons de energia.
Garvin e o colega da NASA Dan Slayback trabalharam com vários pesquisadores para desenvolver mapas detalhados de Hunga Tonga-Hunga Ha’apai acima e abaixo da linha de água. Eles usaram radar de alta resolução da missão RADARSAT Constellation da Agência Espacial Canadense , observações ópticas da empresa comercial de satélites Maxar e altimetria da missão ICESat-2 da NASA. Eles também usaram dados de batimetria baseados em sonar coletados pelo Schmidt Ocean Institute, em parceria com a NASA e a Universidade de Columbia.
Nos últimos seis anos, pesquisadores da NASA, Columbia, o Serviço Geológico de Tonga e a Associação de Educação do Mar trabalharam juntos para determinar como o terreno jovem estava erodindo devido à agitação contínua das ondas e ocasionais ataques de ciclones tropicais. Eles também notaram como a vida selvagem – vários tipos de arbustos, gramíneas, insetos e pássaros – havia se mudado dos exuberantes ecossistemas de Hunga Tonga e Hunga Ha’apai e colonizado as paisagens mais áridas das terras mais novas.
As coisas mudaram drasticamente em janeiro. Nas primeiras semanas de 2022, a atividade vulcânica parecia bastante típica, com pequenas explosões intermitentes de tefra , cinzas, vapor e outros gases vulcânicos, à medida que o magma e a água do mar interagiam em uma abertura perto do meio da ilha. As erupções surtseianas em curso estavam remodelando a paisagem e ampliando a ilha, adicionando novos depósitos de cinzas e tufos ao crescente cone vulcânico .
“No início de janeiro, nossos dados mostraram que a ilha havia se expandido em cerca de 60% em comparação com antes do início da atividade de dezembro”, disse Garvin. “Toda a ilha estava completamente coberta por um décimo de quilômetro cúbico de cinzas novas. Tudo isso foi bastante normal, comportamento esperado e muito empolgante para nossa equipe.”
Mas em 13 e 14 de janeiro, um conjunto extraordinariamente poderoso de explosões enviou cinzas para a estratosfera. Em seguida, explosões em 15 de janeiro lançaram material de até 40 quilômetros (25 milhas) de altitude e possivelmente até 50 quilômetros, cobrindo ilhas próximas com cinzas e provocando ondas de tsunami destrutivas. Um astronauta a bordo da Estação Espacial Internacional tirou esta foto de cinzas sobre o Pacífico Sul.
A maioria das erupções do estilo Surtseyan envolve uma quantidade relativamente pequena de água que entra em contato com o magma. “Se há apenas um pouco de água escorrendo no magma, é como água batendo em uma frigideira quente. Você tem um flash de vapor e a água queima rapidamente”, explicou Garvin. “O que aconteceu no dia 15 foi muito diferente. Não sabemos por quê – porque não temos sismômetros em Hunga Tonga-Hunga Ha’apai – mas algo deve ter enfraquecido a rocha dura na fundação e causado um colapso parcial da borda norte da caldeira. Pense nisso como o fundo da panela caindo, permitindo que grandes quantidades de água entrem em uma câmara de magma subterrânea a uma temperatura muito alta.”
A temperatura ou magma geralmente excede 1000 graus Celsius; a água do mar está mais próxima de 20°C. A mistura dos dois pode ser incrivelmente explosiva, particularmente no espaço confinado de uma câmara de magma. “Esta não foi a erupção padrão de Surtseyan por causa da grande quantidade de água que teve que estar envolvida”, disse Garvin. “Na verdade, alguns dos meus colegas em vulcanologia acham que esse tipo de evento merece uma designação própria. Por enquanto, estamos chamando não oficialmente de uma erupção ‘ultra Surtseyan’”.
Para um geólogo como Garvin, observar o nascimento e a evolução de uma “ilha Surtseyan” como esta é fascinante, em parte porque não existem muitos outros exemplos modernos. Além de Surtsey – que se formou perto da Islândia em 1963 a 1967 e ainda existe mais de meio século depois – a maioria das novas ilhas Surtsey são erodidas em poucos meses ou anos.
O que também interessa a Garvin sobre essas ilhas é o que elas podem nos ensinar sobre Marte. “Pequenas ilhas vulcânicas, feitas recentemente, evoluindo rapidamente, são janelas no papel das águas superficiais em Marte e como elas podem ter afetado pequenas formas vulcânicas semelhantes”, disse ele. “Na verdade, vemos campos de características semelhantes em Marte em várias regiões.”
Fonte:
https://earthobservatory.nasa.gov/images/149367/dramatic-changes-at-hunga-tonga-hunga-haapai
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