Tín hiệu báo trước vụ phun trào mạnh nhất thời hiện đại

[june04]

Khoảng 15 phút trước vụ phun trào núi lửa ngầm Hunga Tonga-Hunga Ha'apai vào năm 2022, một đợt sóng địa chấn đã được các thiết bị cách xa 750 km ghi nhận.


Ảnh vệ tinh vụ phun trào núi lửa Hunga Tonga-Hunga Ha'apai. Ảnh: CSU/CIRA/JAXA/JMA

Ngày 15/1/2022, núi lửa dưới nước Hunga Tonga-Hunga Ha'apai ở quần đảo Tonga phun trào dữ dội. Đây là vụ phun trào núi lửa mạnh nhất từng được ghi nhận bằng các thiết bị hiện đại, làm rung chuyển Nam Thái Bình Dương. Trong nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Geophysical Research Letters, các nhà khoa học đã xác định được một tín hiệu bí ẩn xuất hiện trước sự kiện này.

Cụ thể, hai trạm giám sát xa xôi ở Fiji và Futuna đã ghi nhận sóng Rayleigh, loại sóng địa chấn di chuyển qua bề mặt Trái Đất, khoảng 15 phút trước vụ phun trào, Science Alert hôm 18/11 đưa tin. Nhóm nghiên cứu mô tả sóng này là một "điềm báo địa chấn" của vụ phun trào, cả hai đều được kích hoạt do một phần yếu của lớp vỏ đại dương dưới thành hõm chảo sụp đổ. Vết nứt này khiến cả nước biển lẫn magma tràn vào khu vực giữa đáy biển và buồng magma ngầm của núi lửa, gây ra vụ phun trào bùng nổ dữ dội.

"Nhiều vụ phun trào có hoạt động địa chấn báo trước. Tuy nhiên, những tín hiệu địa chấn như vậy thường rất nhẹ và chỉ được phát hiện trong phạm vi cách núi lửa vài km", Takuro Horiuchi, tác giả chính của nghiên cứu mới, nghiên cứu sinh ngành núi lửa học tại Đại học Tokyo, cho biết.

Trong vụ phun trào Hunga Tonga-Hunga Ha'apai, sóng Rayleigh nhanh chóng lan đến các thiết bị cách xa tới 750 km, cho thấy một sự kiện địa chấn đặc biệt lớn.

Núi lửa này đã thức giấc với những rung động nhẹ vào tháng 12/2021 và đầu tháng 1/2022, sau đó đến vụ phun trào lớn hơn ngày 14/1. Cuối cùng, phun trào bùng nổ với sức mạnh kỷ lục vào ngày hôm sau. Sự kiện giải phóng 10 km3 vật liệu núi lửa và đưa 146 triệu tấn hơi nước lên tầng bình lưu - đủ để lấp đầy 58.000 bể bơi Olympic.

Vụ nổ có sức mạnh tương đương hàng trăm quả bom nguyên tử, đồng thời tạo ra những dòng chảy ngầm nhanh nhất mà giới khoa học từng ghi nhận. Dù Hunga Tonga-Hunga Ha'apai cách xa các trung tâm dân cư, vụ phun trào đã gây ra sóng thần lớn giết chết ít nhất 4 người ở Tonga và 2 người ở Peru, cách xa khoảng 10.000 km. Tuy nhiên, vụ phun trào vẫn có tiềm năng gây ra nhiều thương vong và thiệt hại hơn, thậm chí lần phun trào tiếp theo có thể còn tệ hơn nhiều.

Trong khi nhiều yếu tố xúc tác ngầm của các vụ phun trào núi lửa chưa được hiểu rõ, những nghiên cứu như của Horiuchi cung cấp thông tin có thể giúp cứu sống nhiều sinh mạng. Mỗi phút đều quan trọng khi phát cảnh báo khẩn cấp, và dù con người trên mặt đất không thể cảm nhận sóng Rayleigh "điềm báo" này, việc các thiết bị xa xôi có thể phát hiện nó rất hữu ích cho công tác dự báo trong tương lai.