El 15 de enero de 2022, Hunga Tonga-Hunga Haʻapai, un volcán submarino del archipiélago de Tonga, en el sur del Océano Pacífico, entró en violenta erupción. La explosión fue una de las más potentes jamás observadas y envió ondas de choque a todo el mundo, lo que provocó devastadores tsunamis que dejaron a miles de personas sin hogar.
Una altísima columna de ceniza y agua fue expulsada a la atmósfera, pero hasta ahora los científicos carecían de una forma precisa de medir su altura.
Normalmente, la altura de una columna volcánic puede estimarse midiendo la temperatura registrada en la parte superior, por satélites de infrarrojos y comparándola con un perfil de temperatura vertical de referencia. Esto se debe a que en la troposfera (la primera y más baja capa de la atmósfera terrestre), la temperatura disminuye con la altura. Pero si la erupción es tan grande que la columna penetra en la siguiente capa de la atmósfera (la estratosfera), este método se vuelve ambiguo porque la temperatura empieza a aumentar de nuevo con la altura.
Para superar este problema, el equipo usó un novedoso método basado en un fenómeno llamado ‘efecto de paralaje’. Se trata de la diferencia aparente en la posición de un objeto cuando se ve desde varias líneas de visión.
“Es un resultado extraordinario, ya que nunca habíamos visto una nube de cualquier tipo tan alta. Además, la capacidad de estimar la altura de la forma en que lo hicimos solo es posible ahora que tenemos una buena cobertura de satélites. No habría sido posible hace una década», apunta Simon Proud científico de la Universidad de Oxford y RAL Space y autor principal del estudio que publica la revista Science.
Grabación de imágenes cada 10 minutos
La ubicación del volcán Tonga está cubierta por tres satélites meteorológicos geoestacionarios, por lo que los investigadores pudieron aplicar el efecto de paralaje a las imágenes aéreas que éstos captaron. Durante la erupción, los satélites grabaron imágenes cada 10 minutos, lo que permitió documentar los rápidos cambios en la trayectoria de la columna.
Los resultados mostraron que alcanzó una altitud de 57 kilómetros en su máxima extensión. Esta cifra es muy superior a las anteriores: la erupción del Monte Pinatubo en Filipinas en 1991 (y la erupción de El Chichón en México en 1982. Además, es la primera prueba de observación de una erupción volcánica que inyecta material a través de la estratosfera y directamente en la mesosfera, que comienza a unos 50 km por encima de la superficie de la Tierra.
Los investigadores de Oxford pretenden ahora construir un sistema automatizado para calcular la altura de las columnas de los volcanes utilizando el método de paralaje.
«También nos gustaría aplicar esta técnica a otras erupciones y desarrollar un conjunto de datos de alturas que puedan utilizar los vulcanólogos y los científicos atmosféricos, para modelar la dispersión de las cenizas volcánicas en la atmósfera. Otras cuestiones científicas que nos gustaría comprender son: ¿Por qué la columna de Tonga alcanzó tanta altura? ¿Cuál será el impacto climático de esta erupción? ¿De qué estaba compuesta exactamente?», añade Andrew Prata, coautor del estudio y miembro del subdepartamento de Física Atmosférica, Oceánica y Planetaria de la misma universidad.
Además de la Universidad de Oxford, en el estudio participaron el Rutherford Appleton Laboratory y el National Centre for Earth Observation de Harwell, así como la Universidad de Ciencias Aplicadas de Múnich (Alemania).
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