Nguyên nhân gây ra vụ phun trào núi lửa hiếm gặp ở Tonga

Núi lửa Hunga Tonga Hunga Ha'apai ở Tonga vào ngày 6/1, trước khi xảy ra vụ phun trào núi lửa lớn dưới đáy biển. Ảnh: Maxar

Theo hãng tin AP, người dân trên khắp thế giới đã vô cùng kinh ngạc khi chứng kiến những bức ảnh vệ tinh cho thấy vụ nổ núi lửa ngầm kinh hoàng, tạo đám mây hình nấm khổng lồ, có sức tàn phá tương đương 666 quả bom nguyên tử, gây sóng thần và sóng xung kích khủng khiếp. Song nhiều người đang thắc mắc tại sao vụ nổ lại lớn đến vậy, sóng thần đã lan đến tận đâu và điều gì sẽ xảy ra tiếp theo?

Các nhà khoa học New Zealand – gồm ông Shane Cronin, Giáo sư chuyên nghiên cứu về núi lửa tại Đại học Auckland và bà Emily Lane, chuyên gia sóng thần tại Viện Nghiên cứu Nước & Khí quyền Quốc gia – đã giải thích nguyên nhân gây ra hiện tượng “nghìn năm có một” vừa qua ở Tonga.

Vụ nổ kinh hoàng nhưng ngắn

Vụ nổ núi lửa Tonga vào hôm 15/1 có sức tàn phá rất khủng khiếp nhưng chỉ kéo dài trong thời gian ngắn. Đám mây núi lửa đã đạt đến độ cao hơn 30 km, nhưng vụ phun trào chỉ kéo dài khoảng 10 phút, không giống như một số vụ phun trào lớn vẫn tiếp diễn trong nhiều giờ. Giáo sư Cronin cho biết sức mạnh của vụ phun trào núi lửa Hunga Tonga Hunga Ha'apai được xếp vào hàng lớn nhất thế giới trong 30 năm qua. Độ cao của đám tro bụi, hơi nước và khí có thể so sánh với vụ phun trào khổng lồ của núi Pinatubo ở Philippines hồi năm 1991, khiến hàng trăm người thiệt mạng.

Video: Khoảnh khắc núi lửa Hunga Tonga-Hunga Ha'apai phun trào (Nguồn: Youtube)

Tại sao núi lửa gây nổ lớn?

Dòng dung nham bên trong ngọn núi lửa này chịu áp suất rất lớn, có rất nhiều khí tích tụ bên trong. Khi đó, chỉ cần một vết nứt cũng có thể làm giảm áp suất đột ngột, khiến luồng khí này mở rộng và gây ra một vụ nổ magma. Giáo sư Cronin cho biết miệng núi lửa Tonga nằm ở độ sâu khoảng 200 mét dưới mực nước biển, đây là độ sâu có thể gây ra một vụ nổ lớn. Khi nước biển tràn vào núi lửa, ngay lập tức nó sẽ biến thành hơi nước, điều này khiến vụ nổ diễn ra nhanh và mạnh hơn.

Tại sao vụ nổ gây sóng thần lan xa?

Nhiều nhà khoa học đã rất ngạc nhiên khi đây là vụ phun trào duy nhất tạo ra một trận sóng thần cao khoảng 1m ở Thái Bình Dương. Cơn sóng thần đã phá hủy nhiều tàu thuyền ở New Zealand, gây ra một vụ tràn dầu và 2 vụ chết đuối ở Peru.

Chuyên gia sóng thần Lane cho biết sóng thần trên đại dương thường được kích hoạt bởi các trận động đất kéo dài ở các khu vực rộng lớn, chứ không phải chỉ từ một ngọn núi lửa duy nhất, về cơ bản chỉ như chấm nhỏ giữa đại dương. Bà cho biết các yếu tố khác có thể đã xảy ra, chẳng hạn như một sườn núi ngầm của ngọn núi lửa này đã sụp đổ và nước dịch chuyển. Giả thuyết thú vị là sóng xung kích, hay sự bùng nổ âm thanh, từ ngọn núi lửa đã tỏa ra bên ngoài với tốc độ gần bằng tốc độ âm thanh. Làn sóng xung kích này đã truyền đi nửa vòng Trái Đất, lan đến tận Anh, có thể đã tạo thêm sức mạnh cho các trận sóng thần.

Theo tạp chí khoa học National Geographic, núi lửa cũng đã tạo ra hàng chục ngàn lần phóng điện. Có lúc, ngọn núi lửa này phóng 200.000 lần phóng điện trong một giờ. Lý giải về hiện tượng này, nhà nghiên cứu âm thanh núi lửa Kathleen McKee tại Phòng thí nghiệm quốc gia Los Alamos ở bang New Mexico (Mỹ) cho biết khi đá magma nằm ở phần vỏ Trái Đất hòa lẫn với một vùng nước nông, sẽ bị đốt nóng mạnh và bốc hơi. Lúc đó, magma sẽ nổ thành hàng triệu mảnh nhỏ. Càng có nhiều hạt và càng mịn, đá magma càng tạo ra nhiều tia sét.

Tro bụi bao phủ Tonga có độc hại?

Ông Cronin cho biết tro bụi bao phủ Tonga có tính axit nhưng không độc. Ông đã khuyến cáo người dân ở Thái Bình Dương rằng mọi người vẫn có thể uống nước từ nguồn nước mưa ngay cả khi tro bụi rơi vào. Tro bụi chỉ làm cho nước có tính axit và mặn hơn. Ông nói rằng giới khoa học nên áp dụng thử nghiệm mùi vị và nếu nước trở nên khan hiếm trong thảm họa, người dân có thể sử dụng nước nhiễm tro còn hơn là nước đọng có thể nhiễm vi khuẩn.

New Zealand và các quốc gia khác đang cố gắng chuyển nước và các nguồn cung viện trợ khác đến Tonga càng nhanh càng tốt. Ông Cronin cho biết tất cả đất ở Tonga đều lấy từ tro núi lửa và tro mới nhất sẽ nhanh chóng trôi vào lòng đất và khiến đất ở đây trở nên màu mỡ hơn.

Tro bụi núi lửa phủ kín nhiều ngôi nhà và thảm thực vật ở một khu vực của Tonga. Ảnh: AP

Hình ảnh trước và sau khi tro bụi bao phủ các ngôi nhà và công trình ở Tonga. Ảnh: Maxar

Vụ phun trào có làm hạ nhiệt độ Trái Đất?

Những vụ phun trào núi lửa khổng lồ đôi khi có thể gây ra hiện tượng mát hơn tạm thời trên toàn cầu do lưu huỳnh điôxít được bơm vào tầng bình lưu. Nhưng trong trường hợp núi lửa phun trào ở Tonga, ông Alan Robock, Giáo sư tại Đại học Rutgers, cho biết các phép đo vệ tinh ban đầu cho thấy lượng lưu huỳnh điôxít thải ra sẽ chỉ ảnh hưởng rất nhỏ đến việc hạ nhiệt độ trung bình toàn cầu, có lẽ là 0,01 độ C.

Hình ảnh vệ tinh trước và sau cho thấy các khu vực bị ảnh hưởng của Tonga. Ảnh: UNOSAT

Điều gì sẽ xảy ra tiếp theo?

Ông Cronin đã hình dung ra 2 kịch bản chính cho núi lửa ở Tonga. Thứ nhất, hiện núi lửa đã “kiệt sức” và sẽ “ngủ yên” trong 10 đến 20 năm tới khi magma từ từ hình thành trở lại. Kịch bản thứ 2 là magma mới tăng lên nhanh chóng để thay thế lượng magma đã phát nổ. Trong trường hợp đó, có thể vẫn có những vụ phun trào diễn ra. Tuy nhiên, ông tin rằng những vết nứt do vụ nổ lớn hôm 15/1 gây ra sẽ khiến nhiều khí thoát ra hơn và những vụ phun trào tiếp theo sẽ có quy mô nhỏ, ít nhất là ở thời điểm hiện tại. Các chuyên gia đều đồng ý rằng cần phải giám sát chặt chẽ ngọn núi lửa này và những ngọn núi lửa khác ở Tonga, để dự đoán tốt hơn các sự kiện trong tương lai.

Hôm 19/1, nhà chức trách đã xác nhận 3 người thiệt mạng trong thảm họa kép núi lửa phun trào và sóng thần ở Tonga. Nhiều người dân trên một số hòn đảo nhỏ đã ảnh hưởng nặng nề. Hàng chục ngôi nhà bị phá hủy. Chính phủ Tonga cho biết hoạt động sơ tán người dân trên các đảo Atata, Mango và Fonoifua đã được thực hiện sau khi núi lửa phun trào. Hải quân nước này đã vận chuyển nước uống, lương thực và lều cùng đội ngũ y tế tới đảo Ha'apai và vận chuyển thêm đồ cứu trợ tới các đảo Mangao, Fonoifua và Namuka do mức độ thiệt hại nghiêm trọng trên các đảo này.

Hải Vân/Báo Tin tức