통가 화산 :통가 화산 폭발이 우리에게 화성의 역사에 대해 가르쳐 줄 수있는 것

2022 년 1 월 15 일 토요일에 잠수함 헝가 통가 헝가 하 (Ha'apai) 화산의 분화는 수천 명의 사람들이 집, 용품 및 인터넷없이 남았습니다. 글을 쓰는 시점에서 통가에는 분화와 관련하여 세 명의 확인 된 사망이 있었는데, 그 중 2 명은 현지인, 영국 국민 1 명.

이제 과학자들이 분화에 대해 더 많이 이해하기 위해 경주하고 있기 때문에 행성 화산 학자들은 Hunga Tonga-Hunga Ha'apai가 태양계에서 우리 이웃의 역사에 대해 우리에게 가르쳐 줄 수 있는지 궁금해하고 있습니다.

화산의 폭발은 알래스카와 영국까지 충격파를 보냈으며 호주, 미국 및 러시아 해안에 영향을 미치는 쓰나미를 일으켰습니다. 쓰나미로 인한 홍수로 페루에서 두 사람이 사망 한 것으로 알려졌다. 화산 폭발에 의해 구축 된 정적 충전은 폭발 후 몇 시간 동안 거의 40 만 명의 번개 사건을 담당했다고합니다.

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분화 후 약 10 시간 후, 화산에서 7,000 마일 이상 떨어진 미국 마이애미에있는 사람들은 695mph의 속도로 압력파를 보았습니다 - 대기를 통해 소리의 속도로 본질적으로 여행하는 음향 잔물결.

분화 후 5 일 후, Samuel Mitchell 박사는 BBC Science Focus 화산 학자들은 물 아래에서 무슨 일이 일어나고 있는지 말할 수 없었지만 화산의 활동이 표면 수준에서 멈췄다는 잡지.

과학자들이 통가 분화를 예측할 수없는 이유는 무엇입니까?

Mitchell은 일부 화산 폭발을 예측할 수 있지만 모든 것이 경고 신호를 보여줄 수는 없다고 말합니다.

“예를 들어, 카나리아 제도의 최근 La Palma Ferruption에서 우리는 무언가가 일어날 것이라는 고전적인 신호를 받았습니다. 지진의 산란이 서서히 표면을 향해 특정 지점으로 올라갔습니다.

"가스 배출 또는 지표수의 온도가 증가하거나지면이 천천히 팽창 할 수 있습니다. 이러한 것들은 위성에 의해 감지 될 수 있습니다."

잠수함 화산으로서 Hunga Tonga-Hunga Ha'apai는 육상 화산보다 덜 연구됩니다. 이로 인해 화산 학자들이 행사 이틀 전에이 지역에서 활동을 발견했을 때 분화가 얼마나 큰지 예측하기가 어려웠다 고 Mitchell은 잠수함 화산에 중점을 둔 Mitchell은 말했다.

과학자들에게 임박한 분화를 경고하는 데 도움이되는 대부분의 데이터는 화산 주변의 도구에 의해 수집되며, Mitchell은 잠수함 시스템에 대한 데이터를 수집하는 것은 매우 어렵다고 말했다.

앞의 활동은 또한 분화의 원인에 따라 다릅니다. 과학자들은 여전히 ​​Hunga Tonga-Hunga Ha'apai 화산이 폭발 한 이유를 여전히 모르지만 잠수함 화산이기 때문에 한동안 표면 아래에서 거품이 든 것이 아니라 즉각적인 반응이었을 것입니다.

Mitchell은“당신은 1,000 ° C가 차가운 해수와 상호 작용하는 마그마를 가지고 있습니다.

화산 분화구 가장자리에는 Hunga-Tonga와 Hunga-Ha'apai의 두 개의 무인도가 있습니다. 분화 후, 위성 이미지는이 섬들이 훨씬 작다는 것을 나타냅니다. 즉, 폭발이 땅의 많은 부분을 파괴했을 가능성이 있습니다.

분화가 미래의 연구에 어떤 영향을 미칠까요?

잠수함 화산은 전 세계에서 다양한 깊이로 발견 될 수 있습니다. Mitchell은 그들의 본질 때문에 과학자들은 아직 얼마나 많은지 정확히 알지 못한다고 말했다.

Mitchell은“우리 해저는 우리에게 정확한 숫자를 알려주기에 충분한 세부 사항을 매핑하지 않았습니다. "하지만 현재 모든 화산 활동의 약 70 ~ 80 %가 실제로 해저에서 발생한다고 생각합니다."

이 침수 된 화산은 상대적으로 연구되지 않았으며, 이는 통가 재해가 예측할 수 없음을 의미했습니다. 그러나 Hunga Tonga-Hunga Ha'apai의 연구는 Mitchell과 같은 화산 학자들이 미래 사건을 더 잘 이해하고 예측하는 데 도움이 될 것입니다.

퍼거슨은“이제 지역 해양 생물에 미치는 영향과 같은 분화의 결과를 연구하고 화산 자체의 사후 변화 또는 과정을 모니터링하려는 노력이있을 수있다. "예를 들어, 마그마는 여전히 화산 아래에서 움직이고 있으며이 움직임의 탐지는 마그마가 표면으로 향하는 경로를 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다."

분화는 다른 행성에서 화산에 대한 우리의 이해를 더욱 발전시키는 데 도움이 될 수 있습니다.

잠수함 화산에 의한 이전의 분화는 화산의 산마루가 움직이고 물의 표면을 끊을 때 섬을 형성하게되었습니다. NASA 지질 학자이자 행성 과학자 인 Ashley Davies 박사는“이 섬들은 화성에서 볼 수있는 특징과 동일한 일반적인 형태를 갖는 불꽃 재료로 형성되었습니다.

"이것은 비슷한 상황에서 화성 특징이 형성되었을 수 있음을 시사한다.

지구상에서,이 화산 섬들은 대개 형성 후에 빠르게 침식됩니다. 1964 년에 형성된 하나는 크기가 절반으로 줄어들었고, 표면적은 2012 년 현재 약 2.7km 떨어져 1.3km로 떨어졌습니다.

Davies는“화성의 특징이 실제로 동일한 화산 과정의 결과로 형성된다면,이 고대 특징의 지속성은 침식 세력이 훨씬 적다는 것을 암시한다.

과학자들은 화성의 화산이 폭발했는지 또는 언제 분화했는지 확실하게 말할 수 없습니다. 그러나 우리는 먼 과거에는 화성에 물이 있다는 것을 알고 있습니다.

Lancaster University의 화산 학자 인 Lionel Wilson 교수는“화성은 과거에 표면에 물이 있었고 현재 표면 바로 아래에 얼음을 가지고있어서 그런 종류의 [용암과 물] 상호 작용의 잠재력을 제공합니다. 이제 화성의 얇은 대기는 표면에 오는 물을 끓입니다. 그러나 약 30 억 년 전, 대기압이 물을 가질만큼 충분히 높을 수있었습니다.

Wilson은 Olympus Mons 및 Ascraeus Mons와 같은 화성의 더 큰 화산 중 일부는 수십억 년이 될 수 있다고 Wilson은 설명했다. 따라서 밀도가 높은 분위기와 화산 활동 사이에 겹치면 Hunga Tonga-Hunga Ha'apai 화산과 같은 폭발이 발생했을 수 있습니다.

윌슨은“통가는 물 표면 아래에서 상당히 얕은 깊이에 있으며, 이로 인해 폭발적인 폭발적인 결과를 초래했다. 심층적 인 고압은 폭력적인 상호 작용을 억제하는 경향이있다”고 윌슨은 말했다.

화성의 화산은 비슷한 저압 환경에서 활동적 일 수 있지만, 금성의 화산은 지구상의 더 깊은 잠수함 화산처럼 분출 할 것입니다.

“금성에는 화산 활동이 있다는 간접적 인 증거가 있습니다. 일부 적외선 신호는 Hot Lava의 예처럼 보이지만 세부 사항은 핫스팟 만 볼 수 없습니다.”라고 Wilson은 말했습니다. “그러나 금성에 액체 용암에 용해 된 가스는 나가는 데 어려움을 겪을 것이기 때문에 폭력적인 폭발은 아닙니다. 고전적인 소방 분수 분출을 얻으려면 가스는 용암에서 팽창하여 작은 방울로 찢어지는 거품을 생산할 수있는 능력이 필요합니다.”

통가 화산은 어떻게 쓰나미를 일으켰습니까?

불행히도 과학자들은 화산으로 인한 쓰나미의 사례가 기록되지 않았다고 말합니다. Mitchell은 더 많은 데이터가 나올 때까지 통가 쓰나미의 원인을 정확히 말하기는 어려울 것이라고 말합니다.

“몇 가지 다른 요인이있을 수 있지만 쓰나미를 만드는 데 필요한 주요 사항은 물의 큰 변위입니다.

“그것은 기본적으로 물 속의 폭발로 인해 물 속의 폭발로 인해 화산에서 물이 나옵니다. 우리는 물리적 폭발의 크기를 보았 기 때문에 여기에 사례가 있습니다. 생성 된 충격파는 갑자기 물을 바깥쪽으로 움직이는 방법 일 수 있습니다.”

쓰나미는 또한 바다에서 많은 양의 토지가 움직일 수 있었을 수도 있습니다. Hunga-Tonga-Hunga-Ha'apai 화산 분화구가 무너지면 표면 아래의 물이 큰 움직임을 일으켰을 것입니다.

쓰나미가 퍼지면서 남태평양과 일본, 캐나다 및 미국까지 경고가 발행되었습니다. 홍수로 두 사람이 사망 한 페루에서는 파도가 유조선을 뒤집었다. 6,000 배럴 이상의 석유가 페루 해변에 쏟아져 몇 년 동안 해양 생물과 지역 어업에 영향을 줄 '생태 재해'라고 불렀습니다.

해양 생물 다양성에 대한 분화의 영향의 정도는 아직 알려져 있지 않지만, 리즈 대학교 화산 학자 인 데이비드 퍼거슨 (David Ferguson) 박사는 주변 바다로 떨어지는 애쉬가 가장 큰 영향을 미칠 것이라고 말했다.

화산재는 생태학에 어떤 영향을 미칩니 까?

Ferguson은“수중이 폭발 한 재산은 매우 멀리 여행하는 경향이 없지만 화산 깃털이 대기로 배출되었다는 사실은 그 안의 재가 더 많이 운반 된 후 근처의 바다에 쌓을 수있게한다.

"물에 빠진 재의 양이 중요하다면 산호초와 같은 특징을 질식시키고 어류 및 다른 해양 동물이 다른 곳으로 이동하여 음식 체인, 생태학 등을 방해 할 수 있습니다."

흥미롭게도, 재는 해양 조류와 같은 일부 유기체에 도움이되는 영양소를 제공 할 수 있습니다.

퍼거슨은“화산재가 바다에 침착 된 지역에서는 조류 꽃이 감지되었습니다. 그러나 이것은 산호초의 생태를 방해하고 해로운 영향을 미칠 수 있기 때문에 반드시 좋은 소식은 아닙니다. 낚시가 경제의 매우 중요한 부분 인 통가와 같은 나라의 경우, 재 가을로 인한 어류의 일시적 손실에 문제가있을 수 있습니다.”

통가 주변의 재가 퍼지는 것은 항공편에 영향을 미쳤으며 외국 원조를위한 노력에 영향을 미쳤다. 애쉬는 또한 건강 문제를 일으켜 목구멍을 자극하고 사람들이 기침을 유발할 수 있지만, 이러한 영향은 단기적이고 상대적으로 무해하다고합니다. 기존 호흡기 문제가있는 사람들의 경우, 떨어지는 재는 천명 및 호흡 곤란과 같은 증상을 악화시킬 수 있습니다.

분화는 바다 아래에서 발생했기 때문에 결과적인 재가 표면으로가는 길에 물에서 소금을 들었을 가능성이 높습니다. 이 소금은 그 후 육지에 떨어졌고 일부 초기 보고서는 소금이 지역 작물을 건조시킬 수 있음을 시사합니다.

왜 잠수함 화산이 그렇게 스터드되지 않았습니까?

Mitchell에 따르면 잠수함 화산은“화산의 익숙하지 않은 부분”입니다.

“아이러니 한 것은 어떤 의미에서,이 지역은 일반적으로 화산의 영향을 미치지 않기 때문에 알려지지 않았다는 것입니다. 수중 화산의 활동은 보통 해저에 머무르며 땅에 거의 영향을 미치지 않습니다.

“때로는 사회에 영향을 미치는 사건이 있습니다. 2021 년 10 월, 일본 주변에서 분화로 인해 경석 바위가 항구에 떠 다니고 모였습니다.”

미첼은이 화산은 특히 위험한 것으로 간주되지 않기 때문에 잘 모니터링되지 않았다고 말합니다.

"우리는 그들에 대해 많이 알지 못하지만 [과학자들]에게 나가서 더 많은 것을 말해주고 잠재적으로 경고 신호를 줄 수있는 악기를 내려 놓을 수있는 자금은 거의 없습니다."

그러나 최근의 분화는 어두운 물에 빛을 비출 수 있습니다. "발생하는 모든 이벤트는 미래를 위해 더 나은 일을 할 수 있습니다."

전문가에 대한

David Ferguson 박사 , 리즈 대학교 (University of Leeds)는 마그마와 환경 사이의 상호 작용을보고있는 화산 학자입니다.

Dr Ashley Davies NASA 지질 학자이자 행성 과학자입니다. 그는 화산 폭발을 해석하고 모델링하기 위해 원격 감지 데이터를 가지고, 특히 목성의 화산 달, io.

교수 Lionel Wilson Lancaster University의 화산 학자이며 화성 화산 폭발 물리학 전문가입니다.