La erupción del volcán Hunga proporciona una explosión de datos

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La erupción masiva del 15 de enero de 2022 del volcán submarino Hunga en el Océano Pacífico Sur creó una variedad de tipos de ondas atmosféricas, incluidos auges que se escucharon a 6,200 millas de distancia en Alaska. También creó un pulso atmosférico que provocó una perturbación inusual similar a un tsunami que llegó a las costas del Pacífico antes que el tsunami real.

Esas son algunas de las muchas observaciones reportadas por un equipo de 76 científicos de 17 países que investigaron las ondas atmosféricas de la erupción, la más grande conocida de un volcán desde la erupción del Krakatoa en 1883. El trabajo del equipo, compilado en un período de tiempo inusualmente corto debido al gran interés científico en la erupción, se publicó hoy en la revista Science.

David Fee, director del Centro Técnico Wilson Alaska del Instituto Geofísico Fairbanks de la Universidad de Alaska, es uno de los principales autores del artículo de investigación y se encuentra entre los cuatro investigadores del centro involucrados en el trabajo.

La erupción de Hunga, cerca de la isla de Tonga, ha proporcionado una visión sin precedentes del comportamiento de algunas ondas atmosféricas. Una densa red de barómetros, sensores de infrasonido y sismómetros en Alaska, operados por el Centro Técnico Wilson Alaska del Instituto Geofísico, el Observatorio de Volcanes de Alaska y el Centro de Terremotos de Alaska, contribuyeron a los datos.

“Nuestra esperanza es que podamos monitorear mejor las erupciones volcánicas y los tsunamis mediante la comprensión de las ondas atmosféricas de esta erupción”, dijo Fee, quien también es el científico coordinador en la parte del Observatorio de Volcanes de Alaska del Instituto Geofísico.

“Las ondas atmosféricas se registraron globalmente en una amplia banda de frecuencia, y al estudiar este notable conjunto de datos comprenderemos mejor la generación, propagación y registro de ondas acústicas y atmosféricas”, dijo. “Esto tiene implicaciones para monitorear explosiones nucleares, volcanes, terremotos y una variedad de otros fenómenos”.

Los investigadores encontraron particularmente interesante el comportamiento de la onda Lamb de la erupción, un tipo llamado así por su descubridor en 1917, el matemático inglés Horace Lamb.

Las explosiones atmosféricas más grandes, como las erupciones volcánicas y las pruebas nucleares, crean ondas Lamb. Pueden durar desde minutos hasta varias horas.

Una onda Lamb es un tipo de onda guiada, aquellas que viajan paralelas a lo largo de la superficie de un material y también se extienden hacia arriba. Con la erupción de Hunga, la onda viajó a lo largo de la superficie de la Tierra y dio cuatro vueltas al planeta en una dirección y tres veces en la dirección opuesta, lo mismo que se observó en la erupción del Krakatau de 1883.

“Las olas de cordero son raras. Tenemos muy pocas observaciones de alta calidad de ellas”, dijo Fee. “Al comprender la onda Lamb, podemos comprender mejor la fuente y la erupción. Está vinculada a la generación de tsunamis y columnas volcánicas y probablemente también esté relacionada con el infrasonido de mayor frecuencia y las ondas acústicas de la erupción”.

La onda de Lamb consistió en al menos dos pulsos cerca de Hunga, el primero con un aumento de presión de siete a 10 minutos seguido de una segunda compresión más grande y una disminución de presión prolongada posterior.

La ola también llegó a la ionosfera de la Tierra, elevándose a 700 mph a una altitud de aproximadamente 280 millas, según datos de estaciones terrestres.

Una diferencia importante con la onda Lamb de la explosión de Hunga en comparación con la onda de 1883 es ​​la cantidad de datos recopilados debido a más de un siglo de avance en tecnología y una proliferación de sensores en todo el mundo, según el documento.

Los científicos notaron otros hallazgos sobre las ondas atmosféricas asociadas con la erupción, incluido el infrasonido de largo alcance “notable”, que suena con una frecuencia demasiado baja para ser escuchado por los humanos. El infrasonido llegó después de la onda Lamb y fue seguido por sonidos audibles en algunas regiones.

Los sonidos audibles, las notas en papel, viajaron unas 6,200 millas hasta Alaska, donde se escucharon en todo el estado como estallidos repetidos unas nueve horas después de la erupción.

“Escuché los sonidos, pero en ese momento definitivamente no pensé que fuera de una erupción volcánica en el Pacífico Sur”, dijo Fee.

Los informes de Alaska son los relatos documentados más lejanos de sonido audible desde su fuente. Eso se debe en parte, señala el documento, al aumento de la población mundial y los avances en la conectividad social.

“Estaremos estudiando estas señales durante años para aprender cómo se generaron las ondas atmosféricas y cómo se propagaron tan bien por la Tierra”, dijo Fee.

Otros científicos del Instituto Geofísico involucrados en la investigación incluyen al estudiante graduado Liam Toney, análisis de ondas acústicas, producción de figuras y animación; investigador postdoctoral Alex Witsil, análisis de ondas acústicas y análisis de rendimiento explosivo equivalente; y el investigador sismoacústico Kenneth A. Macpherson, respuesta del sensor y calidad de los datos. Todos están con el Centro Técnico de Wilson Alaska.

El Observatorio de Volcanes de Alaska, la Fundación Nacional de Ciencias y la Agencia de Reducción de Amenazas de Defensa de EE. UU. financiaron la parte de la investigación de la UAF.

Robin S. Matoza de la Universidad de California, Santa Bárbara, es el autor principal del artículo.

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