Een surtseyan-uitbarsting is een vulkaanuitbarsting in ondiep water. Het is vernoemd naar het eiland Surtsey, voor de kust van IJsland. in 2015, een surtseyan-uitbarsting in de Tongaanse archipel creëerde het eiland Hunga Tonga-Hunga Ha'apai. Ondanks de kansen, dat eiland is er bijna vijf jaar later nog steeds.

Gelukkig, wetenschappers hebben een schat aan middelen tot hun beschikking om dit hele fenomeen te bestuderen. Dit soort uitbarstingen zijn moeilijk te bestuderen, omdat ze onder water voorkomen, en vaak op afgelegen locaties. Ze hebben ook de neiging om snel weg te eroderen. 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 daarvoor op radarbeeldsatellieten, met behulp van synthetische apertuurradar (SAR). SAR kan door wolken kijken en kan 's nachts zien, het verstrekken van hoge resolutie beelden van het eiland. in 2018, Garvin, terugslag, en andere wetenschappers publiceerden een paper over hun observaties in het AGU-tijdschrift Geofysische letters . Het artikel is getiteld "Monitoring en modellering van de snelle evolutie van het nieuwste vulkanische eiland van de aarde:Hunga Tonga Hunga Ha'apai (Tonga) met behulp van satellietwaarnemingen met hoge ruimtelijke resolutie."

Voor de uitbarsting, er waren twee kleine eilanden in de buurt. Ze bevonden zich op een relatief geïsoleerde locatie, ongeveer 30 kilometer (19 mijl) van het Tongaanse eiland Fonuafo'ou. Op 19 dec. 2014, vissers zagen een pluim van witte stoom onder water opstijgen. Satellietbeelden van 29 december tonen de pluim. Eventueel, een aswolk steeg 3 kilometer de lucht in op 9 januari, 2015. Uiterlijk op 11 januari, de pluim bereikte 9 kilometer (30, 000 voet) hoog.

Tegen 26 januari, Tongaanse functionarissen verklaarden de uitbarsting voorbij. Tegen die tijd, het eiland was 1 tot 2 kilometer (0,62 tot 1,24 mijl) breed, 2 kilometer (1,2 mijl) lang, en 120 meter (390 voet) hoog.

in 2015 het eiland stabiliseerde enigszins, dankzij herverdeling van vulkanisch materiaal en "hydrothermische verandering" daarvan. Het eiland had een kratermeer in het midden, die uiteindelijk werd weggesleten. Toen vormde zich een zandbank, weer afsluiten, en het te beschermen tegen oceaangolven. Eventueel, as en sediment verbreedden de landengte die het met Hunga Tonga in het noordoosten verbond.

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 in zes of zeven jaar, alleen de landbrug die de twee eilanden met elkaar verbindt, zou blijven. 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. In die tijd, Slayback en Garvin dachten dat het eiland snel zou verdwijnen. Toen de barrière die het kratermeer beschermde en de tufsteenkegel wegspoelde, ze dachten dat de ondergang van het eiland nabij was. Maar de zandbank verscheen weer.

"Die kliffen van vulkanische as zijn behoorlijk onstabiel, " zei remote sensing specialist en co-auteur Dan Slayback van NASA Goddard in een persbericht.

Dit nieuwe vulkanische eiland en zijn buren bevinden zich 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 kilometer (3 mijl) breed.

in 2017, NASA-wetenschapper Jim Garvin zei:"Vulkanische eilanden zijn enkele van de eenvoudigste landvormen om te maken. Onze interesse is om te berekenen hoeveel het driedimensionale landschap in de loop van de tijd verandert, vooral het volume, die op andere dergelijke eilanden slechts een paar keer is gemeten. Het is de eerste stap om de erosiesnelheden en -processen te begrijpen en te ontcijferen waarom het eiland langer heeft bestaan ​​dan de meeste mensen hadden verwacht."

Dan Slayback bezocht het eiland in oktober 2019, en schreef in een blogpost:"We hebben veel nuttige observaties gedaan, goede gegevens verzameld, en kreeg een meer praktisch begrip op menselijke schaal van de topografie van de plaats (zoals dat de aangrenzende reeds bestaande eilanden en hun rotsachtige kustlijnen bijna fortachtig zijn in hun ontoegankelijkheid). We zagen ook dingen die niet toegankelijk waren vanuit de ruimte, zoals de honderden broedende zwarte sterns, en details van de opkomende vegetatie."

Een Marsverbinding?

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 wat we doen, "Garvin zei, wijzend op de overeenkomsten in erosie op het eiland en littekens achtergelaten door oude uitbarstingen door ondiepe zeeën op Mars. "Mars heeft misschien niet precies zo'n plek, maar nog steeds, het getuigt van de geschiedenis van de planeet van hardnekkig water."

Mars is niet zonder vulkanen. In feite, het is de thuisbasis van de grootste vulkaan in het zonnestelsel, nu slapend. Olympus Mons stijgt bijna 22 kilometer (13,6 mijl of 72, 000 voet) boven het oppervlak van Mars. Het is de grootvader van vulkanen. Maar NASA's Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) heeft velden met kleinere vulkanen gevonden. Deze vulkanen zijn misschien ooit in de Martiaanse oceanen uitgebarsten, diep in het geologische verleden van die planeet. Die overgebleven landschappen zouden ons iets kunnen vertellen over hoe die oude vulkanen reageerden op de actieve Mars-omgeving.