トンガの火山がこれほど「破壊的な力」で噴火した原因は何だったのでしょうか？

科学者たちはフンガ・トンガ・フンガ・ハアパイ火山の噴火に先立って津波警報を発令したが、その巨大さを示す衛星写真は世界中の人々を驚かせている。

この火山はトンガの首都ヌクアロファの北約64キロメートルに位置する。

火山の爆発音はアラスカでも聞こえ、火山灰、蒸気、ガスの噴煙が巨大なキノコのように南太平洋上空に立ち上った。

トンガは南太平洋の 170 以上の島々からなるポリネシアの国で、約 10 万人が住んでいます。同国との通信回線は爆発により切断されており、死者の詳細や島々がどれほど深刻な影響を受けたかは不明だ。

この国は火山が点在する海洋地域に位置しており、トンガは火山の噴火を見ることに慣れています。

トンガはいくつかの火山噴火には慣れている

2022年1月15日の大爆発の前にこの地域では地震活動があったが、今回の爆発の巨大さは予想外だった。

英国地質調査所の主任研究員であるデイビッド・タッピン教授は、この地域に火山が多いということは、南太平洋の下の岩石や地表を常に押しのけている地震活動が活発であることを意味していると述べた。

「地球の表面はかなり一定の領域なので、ある場所で岩石を生成している場合、それを別の場所で破壊しに行き、その破壊はいわゆる収斂縁に沿って起こり、そこに厚い海洋プレートが存在します。厚さ10〜15キロメートルのそれらはマントルに突入します」と彼は言います。

オークランド大学のシェーン・クローニン教授も、前回の大規模爆発以降の動向を注視している。

同氏は、フンガ・トンガ・フンガ・ハアパイの噴火は過去20年にわたって蓄積されてきたと説明する。

「その間、マグマは建物の内部に蓄積され、ゆっくりとガスを放出していました。しかし、何が起こるかというと、海水が下に浸透し、その下に熱いマグマがあるため、一種の天井ができます。この影響は、ガスと圧力が保持されているマグマの上で起こります。しかし、マグマは依然として到着し続け、圧力は上昇し、建物全体がもはやマグマを収容できないところまで上昇します。その物質が突然爆発的に放出され、バラバラになってしまいます」とクローニンは言います。

クローニン氏によれば、最初の噴火は異常事態の半分に過ぎないという。

さらに彼は、「それは驚くべき大きな爆発だろう。しかし次に何が起こるかというと、摂氏1200度の物質があり、それが内部のガス圧によってばらばらになり、その物質が接触するということだ」と付け加えた。水の温度はわずか約 20 度で、水が蒸気に変化すると、膨張率は約 70 倍になります。

「それが、あれほど激しく上昇したり消えたりした理由だ。そして、私は今、柱の高さが 30 キロメートルをはるかに超えているという分析を読んでいたところだった。ある推定では 39 キロメートルもあるという。気象学者の何人かはこう言っている」これは彼らがこれまでに記録した最高のコラムだということです。」

灰が島を覆っている

おそらくトンガが経験している最大の問題は、現在本島を覆っている火山灰で、本島が灰色の月景に変わり、人々が飲み水として利用している雨水を汚染していることだろう。

ニュージーランド軍は真水やその他の切望されている物資を送っているが、1月18日火曜日には、トンガの主要滑走路を覆う降灰により航空便に遅れが出る可能性があると報告した。

水から飛び出した柱の巨大さの主な要因の 1 つは、爆発が起こった海の深さでした。

クローニン氏は、もし火山がもっと深かったら、爆発は海面下で起こり、代わりに私たちが目撃したのはダイナマイトの状態だったので、この出来事はそれほど劇的なものにはならなかったと考えている。

「それは本当にゴルディロックスゾーンに関係があると思う。水が多すぎると、マグマに圧力がかかり、建物にも圧力がかかるだけで、爆発したとき、水が出てきたときはどうなるのか」建物の最上部では水圧がそれを抑制します」と彼は言います。「しかし、マグマと水が混ざり合う適切な量の水があれば、絶対的なダイナマイト状態となり、実際にはダイナマイトよりもはるかに優れた状態になります。

「トンガは実際、地球上で沈み込み速度が速い場所の一つであり、一方の構造プレートが他方のプレートの下に滑り込む場所では、その速度は信じられないほど高くなっています。そこで基本的に何が起こっているのかというと、プレート間の沈み込みが非常に速く収束しているということです。 2 つのプレートと非常に薄い地殻があるため、溶け始める可能性のある物質が非常に大量に供給されることになります。

「プレートから揮発性物質が降りてきて、そこにある岩石を溶かしてしまうのです」とクローニン氏は説明する。