A finales de diciembre de 2014, un volcán submarino en el Reino de Tonga en el Pacífico Sur hizo erupción, enviando una violenta corriente de vapor, cenizas y rocas en el aire. Las columnas de ceniza se elevaron hasta 30, 000 pies (9 kilómetros) en el cielo, desviar vuelos. Cuando las cenizas finalmente se asentaron en enero de 2015, una isla recién nacida con una cumbre de 120 metros (400 pies) ubicada entre dos islas más antiguas, visible para los satélites en el espacio.

La isla de Tonga recién formada, conocido extraoficialmente como Hunga Tonga-Hunga Ha'apai por sus vecinos, inicialmente se proyectaba que duraría unos meses. Ahora tiene un contrato de arrendamiento de 6 a 30 años, según un nuevo estudio de la NASA.

Hunga Tonga-Hunga Ha'apai es la primera isla de este tipo en entrar en erupción y persistir en la era moderna de los satélites. ofrece a los científicos una vista sin precedentes desde el espacio de su vida y evolución tempranas. El nuevo estudio ofrece información sobre su longevidad y la erosión que da forma a nuevas islas. La comprensión de estos procesos también podría proporcionar información sobre características similares en otras partes del sistema solar, incluido Marte.

"Las islas volcánicas son algunos de los accidentes geográficos más sencillos de hacer, "dijo el primer autor Jim Garvin, científico jefe del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "Nuestro interés es calcular cuánto cambia el paisaje 3D con el tiempo, particularmente su volumen, que solo se ha medido unas pocas veces en otras islas similares. Es el primer paso para comprender las tasas y los procesos de erosión y descifrar por qué ha persistido más de lo que la mayoría de la gente esperaba ".

La isla de Tonga es la tercera isla volcánica "surtseyana" en los últimos 150 años que emerge y persiste durante más de unos pocos meses. Surtsey es una isla que comenzó a formarse durante un tipo similar de explosivo, erupción marina frente a las costas de Islandia en 1963.

Desde el comienzo de la isla de Tonga, fue rastreado mensualmente, observaciones satelitales de alta resolución, ambos con sensores ópticos y radar, que ve a través de las nubes. Alertada sobre la erupción volcánica por el programa de Respuesta Rápida de la NASA para los instrumentos del Espectrorradiómetro de Imágenes de Resolución Moderada (MODIS), Garvin y sus colegas ordenaron satélites para observar la isla tan pronto como terminó la erupción. Usando esta imaginería, El equipo de investigación elaboró ​​mapas tridimensionales de la topografía de la isla y estudió sus costas cambiantes y el volumen sobre el nivel del mar.

El equipo ha calculado dos escenarios potenciales que afectan su vida útil. El primero es un caso de erosión acelerada por abrasión de las olas, que desestabilizaría el cono de toba en seis a siete años, dejando solo un puente terrestre entre las dos islas más antiguas adyacentes. El segundo escenario supone una tasa de erosión más lenta, que deja el cono de toba intacto durante unos 25-30 años.

Los diferentes escenarios se deben a la incertidumbre en la estimación del volumen inicial del cono de toba de la isla inmediatamente después de la erupción y antes de que se adquirieran las primeras imágenes de satélite estéreo a los tres meses. También reflejan las diferentes tasas de erosión observadas en los primeros seis meses (acelerada) versus más tarde (más moderada). Su análisis fue presentado en la Reunión de Otoño de la Unión Geofísica Estadounidense en Nueva Orleans el 11 de diciembre.

Los cambios más dramáticos en la isla ocurrieron en sus primeros seis meses. Inicialmente, la nueva isla era relativamente ovalada y estaba unida a su isla vecina al oeste. Sin embargo, en abril, el análisis de las imágenes de satélite descubrió que su forma había cambiado drásticamente.

"Esos acantilados de ceniza volcánica son bastante inestables, ", dijo el especialista en percepción remota y coautor de la NASA Goddard, Dan Slayback, sobre los acantilados que se alejan en el lado sur de la isla. La acción de las olas luego redistribuyó el sedimento erosionado para formar un puente terrestre hacia la isla existente al este, él dijo.

En Mayo, el borde sureste de la pared interior del cráter fue bañado por el Océano Pacífico, abriendo el lago del cráter al océano. En este punto, tanto Garvin como Slayback pensaron que este podría ser el final de la isla. Pero para junio Las imágenes de satélite mostraron que se había formado un banco de arena, cerrando el cráter. Mientras la isla continuaba evolucionando, era más estable a finales de 2016.

La nueva isla está encaramada en el borde norte de una caldera en la cima de un volcán submarino que se encuentra cerca de 4, 600 pies (1, 400 metros) sobre el fondo del mar circundante, de acuerdo con las mediciones de batimetría en el mar realizadas por la geóloga y coautora Vicki Ferrini en el Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty en la Universidad de Columbia en Palisades, Nueva York.

Submarino, la base de la nueva cúpula volcánica que formó la isla se extiende aproximadamente 0,6 millas (1 kilómetro) desde la costa hasta el suelo de la caldera más grande, que tiene unas tres millas (cinco kilómetros) de ancho. En la parte menos profunda del área de estudio más cercana al lado sur de la isla, el fondo marino se nivela en un estante casi plano, que probablemente sea importante para explicar el patrón de redistribución del material erosionado, Ferrini dijo.

Evidencia de erupciones pasadas de otros, cúpulas más pequeñas también son evidentes alrededor del borde de la caldera, aunque pocos salen a la superficie.

"Hay una gran cantidad de material que salió de esta erupción, posiblemente más grande que en Surtsey, ", dijo Ferrini." La otra cosa interesante es que las dos islas que rodean esta nueva masa de tierra tienen un sustrato bastante duro, así que algo está sucediendo para ayudar a que esto se solidifique y se mantenga en su lugar, químicamente ".

La isla Surtsey de 54 años cerca de Islandia sobrevivió más allá de sus primeros meses porque el agua de mar calentada interactuó con las cenizas después de la erupción. alterar químicamente la roca frágil y fácilmente erosionada en un material más resistente. Garvin y Ferrini creen que algo similar pudo haber ocurrido con esta nueva isla. Su siguiente paso es un análisis químico detallado de muestras de rocas.

La isla de Tonga también puede ayudar a los investigadores a comprender las características volcánicas de Marte que parecen similares.

"Todo lo que aprendemos sobre lo que vemos en Marte se basa en la experiencia de interpretar los fenómenos terrestres, ", Dijo Garvin." Creemos que hubo erupciones en Marte en un momento en que había áreas de agua superficial persistente. Es posible que podamos usar esta nueva isla de Tonga y su evolución como una forma de probar si alguna de ellas representaba un entorno oceánico o un entorno de lago efímero ".

Ambientes húmedos como estos combinados con calor de procesos volcánicos, él agregó, pueden ser lugares privilegiados para buscar evidencia de vidas pasadas.