Este vídeo em loop mostra uma série de imagens de satélite GOES-17 que capturaram uma nuvem guarda-chuva gerada pela erupção submarina do vulcão Hunga Tonga-Hunga Ha’apai em 15 de janeiro de 2022. Ondas de choque em forma de crescente e vários raios também são visível. Crédito: NASA Earth Observatory imagem por Joshua Stevens usando imagens GOES cortesia de NOAA e NESDIS
A erupção do vulcão Hunga fornece uma explosão de dados
A gigantesca erupção de 15 de janeiro de 2022 do vulcão submarino Hunga no Oceano Pacífico Sul devastou a nação insular de Tonga e criou uma variedade de tipos de ondas atmosféricas, incluindo estrondos ouvidos a 10.000 km de distância no Alasca. Também criou um pulso atmosférico que causou uma perturbação incomum semelhante a um tsunami que chegou às costas do Pacífico mais cedo do que o tsunami real.
Essas estão entre as muitas observações relatadas por uma equipe de 76 cientistas de 17 nações que pesquisaram as ondas atmosféricas da erupção, a maior conhecida de um vulcão desde a erupção do Krakatoa em 1883. O trabalho da equipe, compilado em um período de tempo incomumente curto devido ao interesse científico significativo na erupção, foi publicado em 12 de maio de 2022 na revista Ciência.
David Fee, diretor do Centro Técnico Wilson Alaska do Instituto Geofísico Fairbanks da Universidade do Alasca, é um dos principais autores do artigo de pesquisa e um dos quatro cientistas do centro envolvidos na pesquisa.
A imagem da erupção do Hunga é do satélite GOES-17 da Administração Nacional Oceânica e Atmosférica. Crédito: NOAA
A erupção do Hunga, perto da ilha de Tonga, forneceu uma visão sem precedentes sobre o comportamento de algumas ondas atmosféricas. Uma densa rede de barômetros, sensores de infra-som e sismômetros no Alasca – operados pelo Centro Técnico Wilson Alaska do Instituto Geofísico, Observatório do Vulcão do Alasca e Centro Terremoto do Alasca – contribuiu para os dados.
“Nossa esperança é que sejamos mais capazes de monitorar erupções vulcânicas e tsunamis, entendendo as ondas atmosféricas dessa erupção”, disse Fee, que também é o cientista coordenador. na parte do Instituto Geofísico do Observatório do Vulcão do Alasca.
“As ondas atmosféricas foram registradas globalmente em uma ampla faixa de frequência e, estudando esse notável conjunto de dados, entenderemos melhor a geração, propagação e gravação de ondas acústicas e atmosféricas”, disse ele. “Isso tem implicações para monitorar explosões nucleares, vulcões, terremotos e uma variedade de outros fenômenos.”
A imagem superior mostra as localizações dos instrumentos que forneceram dados. O padrão vermelho e azul ao redor do vulcão Hunga é uma imagem instantânea de um satélite meteorológico mostrando a perturbação atmosférica criada pela onda Lamb. A imagem inferior mostra dois meses de atividade na Hunga. Crédito: David Fee
Os pesquisadores acharam particularmente interessante o comportamento da onda Lamb da erupção, um tipo batizado em homenagem ao seu descobridor em 1917, o matemático inglês Horace Lamb.
As maiores explosões atmosféricas, como erupções vulcânicas e testes nucleares, criam ondas Lamb. Eles podem durar de minutos a várias horas.
Uma onda de Lamb é um tipo de onda guiada, aquelas que viajam paralelamente ao longo da superfície de um material e também se estendem para cima. Com a erupção do Hunga, a onda viajou ao longo da superfície da Terra e circulou o planeta em uma direção quatro vezes e na direção oposta três vezes – o mesmo observado na erupção do Krakatau de 1883.
“As ondas de cordeiro são raras. Temos muito poucas observações de alta qualidade deles”, disse Fee. “Ao entender a onda Lamb, podemos entender melhor a fonte e a erupção. Está ligado ao tsunami e à geração de plumas vulcânicas e provavelmente também está relacionado ao infra-som de alta frequência e às ondas acústicas da erupção.”
Um satélite da NASA capturou a erupção explosiva de Hunga Tonga-Hunga Ha’apai no Pacífico Sul. Crédito: Imagem de Joshua Stevens/NASA Earth Observatory, usando imagens GOES-17 cortesia da Administração Nacional Oceânica e Atmosférica e Serviço Nacional de Satélite Ambiental, Dados e Informações
A onda de Lamb consistiu em pelo menos dois pulsos perto de Hunga, com o primeiro tendo um aumento de pressão de sete a 10 minutos seguido por uma segunda e maior compressão e subsequente diminuição de pressão longa.
A onda também atingiu a ionosfera da Terra, subindo a 700 mph a uma altitude de cerca de 280 milhas, de acordo com dados de estações terrestres.
Uma grande diferença com a onda Lamb da explosão Hunga em comparação com a onda de 1883 é a quantidade de dados coletados devido a mais de um século de avanço na tecnologia e proliferação de sensores em todo o mundo, de acordo com o artigo.
Os cientistas observaram outras descobertas sobre ondas atmosféricas associadas à erupção, incluindo infrassom de longo alcance “notável” – sons de frequência muito baixa para serem ouvidos por humanos. O infrassom chegou após a onda Lamb e foi seguido por sons audíveis em algumas regiões.
Sons audíveis, observa o jornal, viajaram cerca de 6.200 milhas até o Alasca, onde foram ouvidos em todo o estado como estrondos repetidos cerca de nove horas após a erupção.
“Eu ouvi os sons, mas na época definitivamente não pensei que fosse de uma erupção vulcânica no Pacífico Sul”, disse Fee.
Os relatórios do Alasca são os relatos mais distantes documentados de som audível de sua fonte. Isso se deve em parte, observa o artigo, ao aumento da população global e aos avanços na conectividade social.
“Estaremos estudando esses sinais por anos para aprender como as ondas atmosféricas foram geradas e como elas se propagaram tão bem pela Terra”, disse Fee.
Referência: “Atmospheric Waves and Global Seismoacoustic Observations of the January 2022 Hunga Eruption, Tonga” por Robin S. Matoza, David Fee, Jelle D. Assink, Alexandra M. Iezzi, David N. Green, Keehoon Kim, Liam Toney, Thomas Lecocq , Siddharth Krishnamoorthy , Jean-Marie Lalande , Kiwamu Nishida , Kent L. Gee , Matthew M. Haney , Hugo D. Ortiz , Quentin Brissaud , Leo Martire , Lucie Rolland , Panagiotis Vergados , Alexandra Nippress , Junghyun Park , Shahar Shani-Kadmiel Alex Witsil, Stephen Arrowsmith, Corentin Caudron, Shingo Watada, Anna B. Perttu, Benoit Taisne, Pierrick Mialle, Alexis Le Pichon, Julien Vergoz, Patrick Hupe, Philip S. Blom, Roger Waxler, Silvio De Angelis, Jonathan B. Snively, Adam T. Ringler, Robert E. Anthony, Arthur D. Jolly, Geoff Kilgour, Gil Averbuch, Maurizio Ripepe, Mie Ichihara, Alejandra Arciniega-Ceballos, Elvira Astafyeva, Lars Ceranna, Sandrine Cevuard, Il-Young Che, Rodrigo De Negri, Carl W. Ebeling, Laslo G. Evers, Louis E. Franco-Marin, Thomas B. Gabrielson, Kathryn Hafner, R. Giles Harrison, Attila Komjathy, Giorgio Lacanna, John Lyons, Kenneth A. Macpherson, Emanuel Marchetti, Kathleen F. McKee, Robert J. Mellors, Gerardo Mendo-Perez, T. Dylan Mikesell, Edhah Munaibari, Mayra Oyola -Merce, Iseul Park, Christoph Pilger, Cristina Ramos, Mario C. Ruiz, Roberto Sabatini, Hans F. Schwaiger, Dorianne Tailpied, Carrick Talmadge, Jerome Vidot, Jeremy Webster e David C. Wilson, 12 de maio de 2022, Ciência.
DOI: 10.1126/science.abo7063
Outros cientistas do Geophysical Institute envolvidos na pesquisa incluem o estudante de pós-graduação Liam Toney, análise de ondas acústicas, produção de figuras e animações; pesquisador de pós-doutorado Alex Witsil, análise de ondas acústicas e análise de rendimento explosivo equivalente; e o pesquisador sismo-acústico Kenneth A. Macpherson, resposta do sensor e qualidade dos dados. Todos estão com o Centro Técnico Wilson Alaska.
O Observatório do Vulcão do Alasca, a National Science Foundation e a Agência de Redução de Ameaças de Defesa dos EUA financiaram a parte UAF da pesquisa.
Robin S. Matoza, da Universidade da Califórnia, em Santa Bárbara, é o principal autor do artigo.
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