Núi lửa Hunga Tonga-Hunga Haapai phun tro bụi hôm 6/1. Ảnh: Maxar.
Hoạt động của núi lửa tại Tonga tạo phản ứng dây chuyền dựa trên "tương tác nhiên liệu - chất làm mát", gây ra vụ nổ "nghìn năm có một".
Cơ quan Khí tượng Quốc gia Mỹ hôm 16/1 thông báo Đài theo dõi Núi lửa Alaskia đã ghi nhận được tiếng nổ từ vụ phun trào núi lửa tại Tonga cách đó gần 10.000 km. Trạm khí tượng Fife ở Scotland cũng cho biết vụ phun trào khiến đồ thị khí áp tăng vọt. "Thật kinh ngạc khi nghĩ đến nguồn sức mạnh có thể tạo sóng xung kích di chuyển vòng quanh thế giới", cơ quan này đăng trên Twitter.
Vị trí khởi nguồn vụ nổ là hai hòn đảo nhỏ không người mang tên Hunga-Ha'apai và Hunga-Tonga, với độ cao tối đa 100 m so với mực nước biển và nằm cách thủ đô Nuku'alofa của Tonga khoảng 65 km về phía bắc. Địa điểm này thường ít được chú ý, nhưng ẩn sâu bên dưới là ngọn núi lửa khổng lồ với chiều cao 1.800 m và đường kính 20 km.
Núi lửa Hunga Tonga-Hunga Ha'apai phun trào đều đặn suốt hàng chục năm qua. Các tia nham thạch và hơi nước từng bắn lên khỏi mặt nước trong những lần núi lửa tỉnh giấc năm 2009 và 2014-2015, nhưng đó chỉ là những sự kiện nhỏ hơn nhiều so với vụ phun trào ngày 15/1.
Shane Cronin, giáo sư ngành khoa học Trái Đất ở Đại học Auckland của New Zealand, nhận định đây là một trong những vụ nổ "nghìn năm có một" với ngọn núi lửa này, bắt nguồn từ hiện tượng được tích lũy từ nhiều vụ phun trào trước đó.
Trong các vụ phun trào nhỏ, dung nham với nhiệt độ 1.200 độ C trào lên khỏi núi lửa với tốc độ rất chậm. Hiện tượng này tạo ra một lớp hơi nước rất mỏng giữa khối dung nham và nước biển, giúp bề mặt dung nham nguội dần.
Quá trình này bị gián đoạn khi núi lửa tích tụ đầy khí và bắn nham thạch ra ngoài, phá vỡ lớp màng hơi nước, khiến dung nham tiếp xúc trực tiếp với nước biển. Hiện tượng được gọi là "tương tác nhiên liệu - chất làm mát", có sức mạnh không khác gì các vụ nổ từ hóa chất cấp độ vũ khí quân sự.
Phản ứng dây chuyền sẽ kích hoạt ngay sau đó, khi các mảnh nham thạch mới bắn ra sẽ khiến dung nham tiếp tục tiếp xúc với nước biển. Quá trình này dẫn tới hàng loạt vụ nổ tiếp theo, cuối cùng tạo ra vụ nổ cực lớn với luồng sóng xung kích có khả năng lan rất xa.
Đợt phun trào năm 2014-2015 còn tạo ra một miệng núi lửa hình chóp kết nối đảo Hunga Tonga và Hunga Ha'apai thành một hòn đảo dài 5 km. Nhóm nghiên cứu của giáo sư Cronin đã đến đảo Hunga Tonga-Hunga Ha'apai sau đó một năm và phát hiện những vụ phun trào nhỏ trong lịch sử chỉ là màn khởi đầu cho vụ nổ lớn.
Khảo sát đáy biển cho thấy một vùng trũng rộng 5 km nằm ở độ sâu 150 m dưới mực nước biển. Các vụ phun trào nhỏ xảy ra ở rìa vùng trũng này, trong khi những vụ nổ lớn bắt nguồn từ chính vùng trũng, chúng mạnh đến mức đỉnh chóp của các khối dung nham sập xuống và càng làm vùng trũng sâu hơn.
.jpg)
Vùng trũng (caldera) chìm dưới mực nước biển của núi lửa Hunga Tonga-Hunga Haapai. Ảnh: Shane Cronin.
"Sau khi nghiên cứu những vụ phun trào trong quá khứ, chúng tôi nhận định những sự kiện quy mô nhỏ như vậy là dấu hiệu cho thấy hệ thống dung nham bên dưới đang tích năng lượng cho một vụ nổ khổng lồ", Cronin cho hay.
Nhóm nghiên cứu tìm thấy bằng chứng về hai vụ nổ lớn trong quá khứ tại núi lửa Hunga Tonga-Hunga Ha'apai và nhận thấy chúng xảy ra sau mỗi 1.000 năm, với lần gần nhất vào năm 1100. "Sự cố ngày 15/1 dường như đúng lịch cho một vụ nổ lớn", ông nói.
Nhóm của Cronin cho rằng quá trình phun trào lớn vẫn đang diễn ra và nhiều yếu tố chưa được làm rõ, bởi đảo Hunga Tonga-Hunga Ha'apai đang bị bụi núi lửa che khuất.
Các lần phun trào ngày 20/12/2021 và 13/1/2022 chỉ có quy mô vừa, chúng tạo ra đám mây bụi cao 17 km và tăng diện tích cho đảo Hunga Tonga-Hunga Ha'apai. Trong khi đó, vụ phun trào ngày 15/1 có quy mô lớn hơn hẳn khi đám mây bụi cao tới 20 km, tạo thành hình gần tròn có đường kính 260 km trước khi bị gió thổi lệch.
Vụ nổ siêu lớn của Hunga Tonga-Hunga Ha'apai hôm 15/1 tạo ra sóng thần quét qua Tonga cùng các quốc đảo láng giềng như Fiji và Samoa. Cơ quan Khí tượng Nhật Bản cũng cho biết sóng thần đã đến nước này đêm 15 rạng ngày 16/1, nhưng không gây thiệt hại.
Khoảnh khắc núi lửa Hunga Tonga-Hunga Ha'apai phun trào hôm 15/1 nhìn từ vệ tinh. Video: Twitter/US StormWatch.
"Tất cả dấu hiệu thể hiện vùng trũng Hunga đã thức giấc. Sóng thần được tạo ra bởi áp suất và chấn động dưới lòng biển, nhưng cũng có thể liên quan tới lở đất và sập vùng trũng dưới biển", Cronin nói.
Hiện chưa rõ vụ nổ ngày 15/1 có phải cao điểm của đợt phun trào lần này hay không, nhưng nó đã giúp xả áp suất dung nham trong lòng núi lửa và có thể giảm nguy cơ dẫn đến những vụ nổ lớn hơn.
"Dù vậy, những đợt phun trào trong quá khứ cho thấy các vụ nổ nghìn năm có một thường đi kèm hàng loạt vụ nổ nhỏ hơn. Chúng ta có thể chứng kiến hoạt động lớn tại núi lửa Hunga Tonga-Hunga Ha'apai trong vài tuần đến vài năm nữa. Tôi hy vọng điều đó sẽ không xảy ra, vì lợi ích của người dân Tonga", giáo sư Cronin nhận định.
Vũ Anh (Theo The Conversation)
