Núi lửa Tonga phun trào làm rung chuyển bầu khí quyển Trái đất

Núi lửa trên đảo Hunga Tonga – Hunga Haʻapai, Tonga, Nam Thái Bình Dương, phun trào ngày 15/1. Tiếng động từ vụ phun trào này lớn đến mức có thể nghe được từ khắp Nam Thái Bình Dương, và thậm chí ở nhiều vùng của Mỹ. Tro đã bao phủ nhiều vùng của Tonga, nhưng do mất điện, đường dây điện thoại và kết nối Internet, các cơ quan cứu trợ chưa thể đánh giá mức độ thương tích, tử vong và thiệt hại.

Dữ liệu vệ tinh cho thấy vụ phun trào cực mạnh này có thể đã gây ra một dạng sóng trọng lực bất thường trong khí quyển. Các vụ phun trào núi lửa lớn trước đây không kéo theo hiện tượng như vậy, khiến các chuyên gia bối rối. “Hiện tượng này thực sự có một không hai, chúng tôi chưa từng thấy điều gì như thế trong dữ liệu trước đây," theo Lars Hoffmann, nhà khoa học khí quyển tại Trung tâm Siêu máy tính Jülich, Đức.

Các nhà khoa học phát hiện hiện tượng này qua các hình ảnh từ Máy phát hồng ngoại khí quyển (AIRS), gắn trên vệ tinh Aqua của NASA. Hình ảnh hồng ngoại trả về vài giờ sau khi núi lửa trên đảo Hunga Tonga – Hunga Haʻapai phun trào cho thấy hàng chục vòng tròn đồng tâm, mỗi vòng là một làn sóng chuyển động nhanh trong khí quyển, lan ra hơn 16.000 km. Sóng truyền từ bề mặt đại dương đến tầng điện ly (nằm ở độ cao 80km đến 1.000km so với bề mặt Trái đất), và có thể đã đi vòng quanh địa cầu vài lần.

Về lý thuyết, luồng không khí nóng và tro bụi phát tán nhanh vào tầng trên của bầu khí quyển từ một vụ phun trào núi lửa có thể kích hoạt sóng trọng lực. Nhưng các vụ phun trào trước đây, được phân tích kể từ khi thiết bị AIRS đi vào hoạt động vào tháng 5/2002, chưa từng gây ra hiện tượng này. “Đây là điều thực sự khiến chúng tôi khó hiểu. Phải có một nguyên nhân vật lý dẫn đến hiện tượng lần này, nhưng chúng tôi chưa nguyên nhân đó là gì," Corwin Wright, nhà vật lý khí quyển tại Đại học Bath, Vương quốc Anh cho biết.

Wright và các đồng nghiệp nghi ngờ rằng nguyên nhân là vụ phun trào này xảy ra rất nhanh, chỉ trong một vài phút, so với các vụ phun trào khác. Một lượng khí nóng khổng lồ phun nhanh vào tầng khí quyển trên có thể gây ra các đợt sóng trong khí quyển, vì khí nóng bay lên cao vào tầng bình lưu và đánh bay không khí xung quanh. Ngoài ra, sự bùng nổ và xung lực trong thời gian ngắn từ vụ phun trào này cũng có khả năng đã tạo ra sóng trọng lực mạnh. Sau vụ phun trào, đối lưu trong bầu khí quyển "rất phức tạp và nhiều biến động, [vụ phun trào] tạo ra nhiều tác động cùng một lúc", theo Wright, và cần thêm thời gian mới có thể phân tích được hiện tượng lần này.

Liên hợp quốc hiện đang ước tính khoảng 84.000 người, chiếm hơn 80% dân số Tonga, đã bị ảnh hưởng nặng nề bởi thảm họa này.