2022 januárjában tört ki a Hunga Tonga – Hunga Ha’apai tűzhányó, amely akkor – az ereje miatt – nemcsak a címlapokra került, de a kutatókat is sokkhatásként érte. Ez utóbbiaknak azonban a későbbiekben is okozott meglepetést, nyugodtan mondhatjuk, hogy az elmúlt bő 140 év legnagyobb magasságokba hatolt vulkánkitörését élhettük át.

A vulkánkitörés a Csendes-óceán egy távoli pontján, a Tonga-szigetcsoport egy lakatlan részén zajlott. A vulkán nagy része a tenger alatt található, csak két kicsiny sziget nyúlik a víz színe fölé – a két névadó: Hunga Tonga és Hunga Ha’apai.

A tongai kitörés műholdról
Forrás: Wikimedia commons

A váratlan kitörés olyan hatalmas volt, hogy a hangját még a 9600 kilométerre lévő Alaszkában is hallották és az atmoszférában terjedő lökéshullám megkerülte a Földet – Magyarországon is érzékelték a műszerek.

A vulkáni hamu a mezoszférát is elérte

Ilyen robbanásos kitörések alkalmával a vulkáni hamu akár több száz m/s-os sebességgel lövell ki a kráter belsejéből és jut el több kilométeres magasságba a hatalmas erejű feláramlásnak köszönhetően. Januárban a kutatók úgy saccolták, hogy a Tonga hamuja közel 40 kilométer magasba jutott. A NASA – két műholdja adatainak kielemzése után – februárban azt közölte, hogy a kitörés során a légkörbe juttatott anyag 58 kilométeres magasságba kerülhetett, azaz elérte a mezoszférát, a légkör sztratoszféra feletti tartományát.

A tongai kitörés a NASA grafikáján. Jól látható, hogy a vulkáni hamu kicsivel behatolt a mezoszférába is, a lökéshullámok hatására kialakult szokatlan elektromos turbulenciák pedig hatással voltak a műholdakra is.
Forrás: NASA

A megfigyelések szerint az első robbanás után a vulkánból kilövellt anyag körülbelül 30 perc alatt emelkedett fel 58 kilométeres magasságba, majd egy második robbanás után egy újabb anyagcsomag 50 kilométeres magasságig jutott.

Az, hogy a vulkánból kilökődő anyag milyen magasra jut fel, több tényezőtől is függ. Ilyen a kürtő mérete, a magma gáztartalma és a kilökődés sebessége. Egy szűk kürtőn felnyomuló, nagy gáztartalmú magma nagy sebességgel tör elő. És a külső tényezők is fontosak: ilyen az aktuális szélrendszer a vulkán környékén, illetve a környező levegő hőmérséklete. Elméleti számítások alapján eddig úgy gondolták, hogy a kitörési oszlop magassága nem haladhatja meg az 55 kilométert.

A légkörben még sokáig ott maradnak a feljutott anyagok

A nagy magasságokba jutott vulkáni hamu jól láthatóan a NASA felvételén
Forrás: Flickr

Éppen ezért Simon Proud, az Oxfordi Egyetem kutatója és munkatársai még alaposabb vizsgálat alá vetették a kitörést: több időjárási műhold adatainak kiértékelése után egy jóval megbízhatóbb eredményt kaptak, amely megerősíti a NASA korai becslését: ez utóbbi számítások alapján a vulkáni csóva 57,5 kilométer magasra hatolt. Azaz az eddigi elméleti számításokra rácáfolt a Hunga Tonga – Hunga Ha’apai. A Föld belsejének anyaga kétszer érte el a mezoszférát, alig 20 perc eltéréssel.

Ez utóbbi azért érdekes, mivel a légkör legalsó rétegéből, a maximum 20 kilométer magasságig húzódó troposzférából a hamu és az egyéb lebegő részecskék a csapadékképződés hatására hamar kimosódnak. Azok az anyagok azonban, amelyek feljutnak az 50 kilométerig terjedő sztratoszférába már jóval tovább maradnak a légkörben. Ezeknek hatása lehet az időjárási rendszerekre, sőt nagyobb mennyiségű anyag akár komolyabb éghajlati változást is okozhat. A mezoszférába jutó anyagok pedig még később ülepednek ki a légkörből.

A Pinatubo kitörése jóval kisebb volt, csak a hírhedt Krakatau-katasztrófával vetekedhet

A Tonga kitörése előttről dokumentált legnagyobb vulkáni csóva a Pinatubo 1991-es kitöréséhez kapcsolódik: ott 35 kilométer magasba lövellt a hamu. Ez a körülbelül 50 kilométeres magasságban kezdődő mezoszférát meg sem közelítette, ám a globális átlaghőmérsékletet abban az évben 0,5 °C-kal csökkentette. Az ilyen erejű kitörések nagyon ritkák, a januári tongai kitörés volt az első, amelynél a műszerek kimutatták, hogy a vulkáni anyag a mezoszférába jutott. Az utolsó, ilyen léptékű kitörés a Krakatau legendás és katasztrofális 1883-as kitörése lehetett, erről azonban műszeres mérések még nem állnak rendelkezésünkre.

Erről azonban sok mindent tudunk. A hirosimai atombomba energiájának az ötezerszeresével, mintegy száz megatonnával járt robbanás darabjaira zúzta a Jáva és Szumátra között lévő szoros szigetén lévő hegyet, több mint 25 köbkilométernyi sziklát és hamut lökött ki a vulkánból, és a történelemben feljegyzett legnagyobb hangkitörést produkálta: a robbanás zajára a 3100 kilométerre lévő Perthben az emberek felriadtak álmukból, sőt a mintegy 4800 kilométerre lévő Mauritius melletti  Rodriguez- sziget közelében a fültanúk azt hitték, puskalövést hallanak. A légköri lökéshullám hétszer kerülte meg a Földet, és még öt nappal később is érezhető volt.

A hivatalos feljegyzések szerint a kitörés következtében kialakuló szökőár több mint 36 ezer embert ölt meg, elpusztított 165 falut és várost és súlyosan megrongált 132 települést. Sok ezren sérültek meg, főképp a pusztító cunami következtében, amely végigsöpört az  Indiai és a Csendes óceánon és hatalmas pusztítást végzett Kelet-Afrikában, de még a távoli Mexikóban és Dél-Amerikában is. Ehhez képest a tongai kitörés mindössze három ember halálát követelte.