Letusan gunung berapi bawah laut Tonga pecahkan rekor mengirim gelombang atmosfer ke seluruh Bumi. Letusan tersebut juga menyebabkan tsunami yang bergerak cepat.

Gunung berapi bawah laut di dekat negara Pasifik Tonga dan mengirimkan gelombang tekanan besar yang berpacu melalui atmosfer bumi dan menyentuh planet ini beberapa kali.

Gunung berapi terakhir yang menghasilkan riak besar di atmosfer adalah Krakatau pada tahun 1883, selama salah satu letusan gunung berapi paling merusak dalam sejarah.

“Peristiwa gelombang atmosfer ini belum pernah terjadi sebelumnya dalam catatan geofisika modern,” kata penulis pertama Robin Matoza, seorang profesor di Departemen Ilmu Bumi di University of California, Santa Barbara.

Penelitian yang diterbitkan Kamis (12 Mei 2022) di jurnal Science itu, kata Matoza kepada Live Science, denyut tekanan yang dihasilkan gunung berapi Tonga sebanding amplitudonya dengan letusan Krakatau tahun 1883 dan lebih besar lebih besar daripada letusan Gunung St. Letusan Helen.

Semakin tinggi amplitudo suatu gelombang, semakin kuat gelombang tersebut.
Studi kedua, yang juga diterbitkan 12 Mei di Science, menunjukkan, denyut yang kuat ini tidak hanya mengguncang atmosfer, tetapi juga mengirimkan riak-riak yang berpacu melintasi lautan di bawahnya.

Gelombang atmosfer menghasilkan meteotsunami kecil yang bergerak cepat yang berarti serangkaian gelombang yang didorong gangguan tekanan udara yang mencapai pantai beberapa jam sebelum tsunami konvensional yang digerakkan oleh seismik yang dihasilkan oleh ledakan gunung berapi.

Tsunami kecil “pendahulu” ini diamati di Samudra Pasifik, Samudra Atlantik dan Laut Mediterania. Secara mengejutkan, kata Tatsuya Kubota, seorang peneliti di Institut Riset Nasional untuk Ilmu Bumi dan Ketahanan Bencana di Jepang dan penulis pertama dari studi kedua.

“Ketinggian tsunami ‘pendahulu’, kira-kira beberapa sentimeter atau lebih, meskipun itu tergantung pada lokasinya,” kata Kubota kepada Live Science.

Letusan yang sangat energik Gunung berapi Tonga — disebut Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, terletak sekitar 40 mil (65 kilometer) barat laut ibu kota Tonga, Nuku’alofa.

Program Vulkanisme Global Smithsonian, mencatat, gunung berapi Tonga, salah satu dari 12 gunung berapi bawah laut yang diketahui di busur vulkanik Tonga-Kermadec, struktur geologis yang membentang di sepanjang tepi barat lempeng Pasifik kerak bumi.

Ketika Hunga meletus pada pertengahan Januari, gumpalan gas dan partikel yang dihasilkan menghantam mesosfer—lapisan ketiga atmosfer di atas permukaan bumi—menjadikannya gumpalan vulkanik terbesar dalam catatan satelit.

Jumlah energi yang dilepaskan dalam letusan itu sebanding dengan apa yang mungkin dihasilkan oleh 4 hingga 18 megaton ledakan TNT, atau lebih dari 100 bom skala Hiroshima yang meledak sekaligus.

Setelah letusan yang memecahkan rekor, Matoza dan tim yang terdiri lebih dari 70 ilmuwan dari 17 negara berangkat untuk mendokumentasikan gelombang atmosfer apa yang dihasilkan oleh ledakan tersebut.

Selain itu, mereka mengambil data dari berbagai sistem pemantauan berbasis darat dan luar angkasa yang telah merekam letusan saat terjadi.

Tim menemukan, dari semua gelombang atmosfer yang dihasilkan oleh ledakan, yang disebut gelombang Lamb paling menonjol. Gelombang domba berjalan di sepanjang permukaan bumi dan mirip dengan gelombang suara karena menghasilkan getaran dalam medium yang dilaluinya.

“Namun, gelombang Lamb merambat pada frekuensi yang sangat rendah, di mana efek gravitasi menjadi signifikan,” kata Matoza.

Peneliti jarang merekam gelombang Lamb, karena hanya muncul dari ledakan besar di atmosfer, dalam skala letusan gunung berapi besar dan uji coba nuklir.

“Mereka biasanya tidak diamati untuk letusan gunung berapi yang lebih kecil,” kata Matoza.

Pada puncaknya, gelombang Lamb yang dihasilkan letusan Hunga memiliki amplitudo 280 mil (450 km), berarti menghantam ionosfer—lapisan padat partikel bermuatan listrik yang terletak sekitar 35 hingga 620 mil (60 hingga 1.000 km) di atas permukaan planet.

Selama enam hari, gelombang-gelombang ini memancar keluar dari lokasi gunung berapi, mengitari Bumi empat kali dalam satu arah dan tiga kali dalam arah lainnya.

Berdasarkan data historis, letusan Krakatau tahun 1883 menghasilkan gelombang Lamb yang mengitari Bumi dengan jumlah yang sama, para peneliti melaporkan.

Pengamatan gelombang Lamb tim sejalan dengan model sebelumnya dari peristiwa letusan Hunga yang dihasilkan oleh Nedjeljka agar, seorang profesor meteorologi teoretis di Universitas Hamburg, dan rekan-rekannya.

Dalam studi Sains mereka sendiri, Kubota dan rekan-rekannya menghubungkan titik-titik antara gelombang Lamb ini dan tsunami tercepat yang diamati setelah letusan.

Waktu terjadinya gelombang Lamb dan tsunami “pendahulu” tampaknya bertepatan, menurut mereka. Yang mengejutkan adalah bahwa gelombang pendahulu ini mendarat di darat lebih dari dua jam lebih awal dari yang diperkirakan untuk tsunami konvensional, yang sebagian besar didorong oleh deformasi tiba-tiba di dasar laut.

Selain gelombang Lamb yang sangat besar dan tsunami yang bergerak cepat, letusan Hunga juga menghasilkan gelombang suara dan gelombang infrasonik yang sangat jauh – yang berarti gelombang akustik terlalu rendah frekuensinya untuk didengar oleh manusia, Matoza dan rekan-rekannya melaporkan.

Gelombang Lamb yang menonjol memimpin rombongan, diikuti oleh gelombang infrasonik dan kemudian gelombang suara yang dapat didengar.

Hebatnya, terdengar suara, terdiri dari pendek, berulang “boom,” dilaporkan di seluruh Alaska, lebih dari 6.200 mil (10.000 km) dari letusan Hunga. (*)

sumber : https://www.livescience.com/atmospheric-pressure-waves-from-hunga-volcano

Ilustrasi: Satelit GOES-17 menangkap gambar awan payung dari letusan gunung api bawah laut, Hunga Tonga-Hunga Ha’apai pada 15 Januari 2022. (Gambar NASA Earth Observatory oleh Joshua Stevens menggunakan citra GOES milik NOAA dan NESDIS)