Un'eruzione surtseyan è un'eruzione vulcanica in acque poco profonde. Prende il nome dall'isola Surtsey, al largo delle coste islandesi. Nel 2015, un'eruzione surtseyan nell'arcipelago di Tongan ha creato l'isola Hunga Tonga-Hunga Ha'apai. Nonostante le probabilità, quell'isola è ancora lì quasi cinque anni dopo.

Fortunatamente, gli scienziati hanno una ricchezza di risorse a loro disposizione per studiare l'intero fenomeno. Questi tipi di eruzioni sono difficili da studiare, poiché si verificano sott'acqua, e spesso in località remote. Inoltre tendono a svanire rapidamente. Ma i satelliti per l'osservazione della Terra stanno cambiando questo, e Hunga Tonga-Hunga Ha'apai è il primo del suo genere ad essere studiato intensamente, soprattutto durante la sua formazione.

Jim Garvin e Dan Slayback sono due scienziati della NASA che hanno studiato l'isola vulcanica. Si sono affidati ai satelliti di imaging radar per farlo, utilizzando radar ad apertura sintetica (SAR). Il SAR può vedere attraverso le nuvole e può vedere di notte, fornendo immagini ad alta risoluzione dell'isola. Nel 2018, Garvin, Ripresa, e altri scienziati hanno pubblicato un articolo sulle loro osservazioni sulla rivista AGU Lettere geofisiche . Il documento è intitolato "Monitoraggio e modellazione della rapida evoluzione della più recente isola vulcanica della Terra:Hunga Tonga Hunga Ha'apai (Tonga) utilizzando osservazioni satellitari ad alta risoluzione spaziale".

Prima dell'eruzione, c'erano due piccole isole nelle vicinanze. Si trovavano in un luogo relativamente isolato, a circa 30 chilometri (19 miglia) dall'isola Tongan di Fonuafo'ou. Il 19 dicembre, 2014, i pescatori hanno notato un pennacchio di vapore bianco che si alzava da sotto l'acqua. Le immagini satellitari del 29 dicembre mostrano il pennacchio. Infine, una nuvola di cenere si è alzata per 3 chilometri nel cielo il 9 gennaio, 2015. Entro l'11 gennaio, il pennacchio ha raggiunto i 9 chilometri (30, 000 piedi) di altezza.

Entro il 26 gennaio I funzionari tongani hanno dichiarato conclusa l'eruzione. A quel punto, l'isola era larga da 1 a 2 chilometri (da 0,62 a 1,24 miglia), 2 chilometri (1,2 miglia) di lunghezza, e 120 metri (390 piedi) di altezza.

Durante il 2015, l'isola si è un po' stabilizzata, grazie alla ridistribuzione del materiale vulcanico e alla "alterazione idrotermale" dello stesso. L'isola aveva un lago di cratere nel mezzo, che alla fine è stato eroso. Poi si formò un banco di sabbia, sigillandolo di nuovo, e proteggendolo dalle onde dell'oceano. Infine, cenere e sedimenti allargarono l'istmo collegandolo a Hunga Tonga a nord-est.

Il team che studia quest'isola vulcanica ha sviluppato due scenari per il suo futuro.

Il primo vede l'erosione accelerata a causa delle onde oceaniche, e in sei o sette anni, sarebbe rimasto solo il ponte di terra che collegava le due isole. Quello che viene chiamato il "cono di tufo" verrebbe eroso. Il secondo scenario vede un'erosione più lenta, con il cono di tufo intatto fino a 30 anni.

L'isola vulcanica è cambiata di più nei suoi primi sei mesi. A quel tempo, Slayback e Garvin pensavano che l'isola potesse scomparire rapidamente. Quando la barriera che proteggeva il lago craterico e il cono di tufo fu spazzata via, pensavano che la fine dell'isola fosse vicina. Ma il banco di sabbia è riapparso.

"Quelle scogliere di cenere vulcanica sono piuttosto instabili, ", ha dichiarato lo specialista di telerilevamento e coautore Dan Slayback della NASA Goddard in un comunicato stampa.

Questa nuova isola vulcanica ei suoi vicini sono situati sopra il bordo nord di una caldera di un vulcano sottomarino molto più grande. L'intero complesso sorge a 1400 metri (4, 593 piedi) sopra il fondo dell'oceano, e la caldera più grande è di circa 5 chilometri (3 miglia) di diametro.

Nel 2017, Lo scienziato della NASA Jim Garvin ha detto, "Le isole vulcaniche sono alcune delle morfologie più semplici da realizzare. Il nostro interesse è calcolare quanto cambia il paesaggio tridimensionale nel tempo, in particolare il suo volume, che è stato misurato solo poche volte in altre isole simili. È il primo passo per comprendere i tassi e i processi di erosione e decifrare il motivo per cui l'isola è rimasta più a lungo di quanto la maggior parte delle persone si aspettasse".

Dan Slayback ha visitato l'isola nell'ottobre 2019, e ha scritto in un post sul blog:"Abbiamo fatto molte osservazioni utili, raccolto dei buoni dati, e ottenne una comprensione più pratica a misura d'uomo della topografia del luogo (come quella che le isole preesistenti adiacenti e le loro coste rocciose sono quasi come una fortezza nella loro inaccessibilità). Abbiamo anche visto cose non accessibili dallo spazio, come le centinaia di sterne fuligginose che nidificano, e dettagli della vegetazione emergente."

Una connessione marziana?

Garvin e Slayback pensano che il loro studio su questo vulcano non sia solo utile per comprendere il nostro pianeta; pensano che potrebbe far luce sui processi su Marte.

"Usare la Terra per capire Marte è, Certo, qualcosa che facciamo, " Garvin ha detto notando le somiglianze nell'erosione sull'isola e le cicatrici lasciate da antiche eruzioni attraverso mari poco profondi su Marte. "Marte potrebbe non avere un posto esattamente come questo, ma ancora, rivela la storia del pianeta di acqua persistente."

Marte non è senza vulcani. Infatti, ospita il vulcano più grande del sistema solare, ora dormiente. Monte Olimpo sorge per quasi 22 chilometri (13,6 miglia o 72, 000 piedi) sopra la superficie di Marte. È il nonno dei vulcani. Ma il Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) della NASA ha trovato campi di vulcani più piccoli. Questi vulcani potrebbero aver eruttato una volta negli oceani marziani, nel profondo passato geologico di quel pianeta. Quei paesaggi sopravvissuti potrebbero dirci qualcosa su come quegli antichi vulcani hanno risposto all'ambiente attivo di Marte.