Een Surtseyan-uitbarsting is een vulkaanuitbarsting in ondiep water. In 2015 veroorzaakte een Surtseyan-uitbarsting in de Tongaanse archipel het eiland Hunga Tonga-Hunga Ha'apai. Ondanks de kans is dat eiland er bijna vijf jaar later nog steeds.
Gelukkig beschikken wetenschappers over een schat aan middelen om dit hele fenomeen te bestuderen. Dit soort uitbarstingen zijn moeilijk te bestuderen, omdat ze onder water voorkomen en vaak op afgelegen locaties. Ze worden ook snel geërodeerd. Maar aardobservatiesatellieten veranderen dat en Hunga Tonga-Hunga Ha'apai is de eerste in zijn soort die intensief wordt bestudeerd, vooral tijdens de vorming ervan.
Jim Garvin en Dan Slayback zijn twee NASA-wetenschappers die het vulkanische eiland hebben bestudeerd. Ze vertrouwden hiervoor op satellieten voor radarbeeldvorming, met behulp van een soort radar die synthetische apertuurradar (SAR.) Wordt genoemd. SAR kan door wolken kijken en kan 's nachts zien, waardoor het een hoge resolutie van het eiland krijgt. In 2018 publiceerden Garvin, Slayback en andere wetenschappers een paper over hun observaties in het AGU-tijdschrift Geophysical Letters. Het artikel is getiteld 'Monitoring and Modeling the Rapid Evolution of Earth's Newest Volcanic Island:Hunga Tonga Hunga Ha'apai (Tonga) Satellietwaarnemingen met hoge ruimtelijke resolutie gebruiken. ”
De onderstaande afbeelding laat zien hoe effectief SAR is.
Vóór de uitbarsting waren er twee kleine eilanden in de buurt. Ze bevonden zich op een relatief geïsoleerde locatie, ongeveer 30 km (19 mijl) van het Tongaanse eiland Fonuafo? Ou. Op 19 december 2014 zagen vissers een pluim witte stoom opstijgen die onder het water vandaan kwam. Satellietbeelden van 29 december tonen de pluim. Uiteindelijk steeg op 9 januari 2015 een aswolk 3 km de lucht in. Op 11 januari bereikte de pluim een hoogte van 9 km (30.000 voet).
Op 26 januari verklaarden de Tongaanse functionarissen de uitbarsting voorbij. Tegen die tijd was het eiland 1 tot 2 km (0,62 tot 1,24 mijl) breed, 2 km (1,2 mijl) lang en 120 meter (390 voet) hoog.
In 2015 is het eiland enigszins gestabiliseerd dankzij de herverdeling van vulkanisch materiaal en de “hydrothermale verandering” ervan. Het eiland had in het midden een kratermeer, dat uiteindelijk werd weggeërodeerd. Toen vormde zich een zandbank, die hem weer afdichtte en hem beschermde tegen oceaangolven. Uiteindelijk verbreedden as en sediment de landengte die het verbond met Hunga Tonga in het noordoosten.
Het team dat dit vulkanische eiland bestudeert, heeft twee scenario's voor de toekomst ontwikkeld.
De eerste ziet versnelde erosie als gevolg van oceaangolven en over zes of zeven jaar zou alleen de landbrug die het twee eiland verbindt, over zijn. Wat de 'tufsteenkegel' wordt genoemd, zou worden uitgehold. Het tweede scenario ziet een langzamere erosie, met de tufsteenkegel tot 30 jaar intact.
Het vulkanische eiland veranderde het meest in de eerste zes maanden. Destijds dachten Slayback en Garvin dat het eiland vrij snel zou verdwijnen. Toen de barrière die het kratermeer en de tufsteenkegel beschermde, wegspoelde, dachten ze dat de ondergang van het eiland nabij was. Maar de zandbank verscheen weer.
"Die kliffen van vulkanische as zijn behoorlijk onstabiel", zei specialist in remote sensing en co-auteur Dan Slayback van NASA Goddard in een persbericht.
Dit nieuwe vulkanische eiland en zijn buren liggen boven de noordrand van een caldera van een veel grotere onderwatervulkaan. Dat hele complex stijgt 1400 meter (4.593 voet) boven de oceaanbodem en de grotere caldera is ongeveer 5 km (3 mijl) breed.
In 2017 zei NASA-wetenschapper Jim Garvin: 'Vulkanische eilanden zijn enkele van de eenvoudigste landvormen die je kunt maken. Onze interesse is om te berekenen hoeveel het driedimensionale landschap verandert in de tijd, met name het volume, dat slechts een paar keer is gemeten op andere dergelijke eilanden. Het is de eerste stap om erosiesnelheden en -processen te begrijpen en te ontcijferen waarom het eiland langer is blijven bestaan dan de meeste mensen hadden verwacht.
Dan Slayback bezocht het eiland in oktober 2019 en schreef in een blogpost: “We hebben veel nuttige waarnemingen gedaan, een aantal goede gegevens verzameld en een meer praktisch begrip op menselijke schaal van de topografie van de plaats verkregen (zoals de aangrenzende pre -bestaande eilanden en hun rotsachtige kustlijnen zijn bijna fortachtig in hun ontoegankelijkheid). We zagen ook dingen die niet vanuit de ruimte toegankelijk waren, zoals de honderden nestelende roetsterns en details van de opkomende vegetatie. ”
Een Martiaanse connectie?
Garvin en Slayback denken dat hun studie van deze vulkaan niet alleen nuttig is om onze eigen planeet te begrijpen. Ze denken dat het licht kan werpen op processen op Mars.
"De aarde gebruiken om Mars te begrijpen, is natuurlijk iets dat we doen," zei Garvin, wijzend op de overeenkomsten in erosie op het eiland en littekens die zijn achtergelaten door oude uitbarstingen door ondiepe zeeën op Mars. "Mars heeft misschien niet precies zo'n plek, maar toch geeft het de geschiedenis van de planeet van aanhoudend water weer."
Mars is niet zonder vulkanen. In feite is het de thuisbasis van de grootste vulkaan in het zonnestelsel, die nu inactief is. Olympus Mons stijgt bijna 22 km (13,6 mi of 72.000 ft) boven het oppervlak van Mars. Het is de opa van vulkanen. Maar NASA's Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) heeft velden gevonden met kleinere vulkanen. Deze vulkanen zijn misschien ooit uitgebarsten in de oceanen van Mars, diep in het geologische verleden van die planeet. Die overgebleven landschappen konden ons iets vertellen over hoe die oude vulkanen reageerden op de eigen actieve omgeving van Mars.
Meer:
- Persbericht: Verbinding maken in het Koninkrijk Tonga
- Onderzoekspaper: Monitoring en modellering van de snelle evolutie van het nieuwste vulkanische eiland op aarde:Hunga Tonga Hunga Ha'apai (Tonga) Satellietwaarnemingen met hoge ruimtelijke resolutie gebruiken
- Persbericht: New Island gemaakt van Tuff Stuff
