p No final de dezembro de 2014, um vulcão submarino no Reino do Pacífico Sul de Tonga entrou em erupção, enviando um violento fluxo de vapor, cinzas e pedras no ar. As plumas de cinzas chegaram a 30, 000 pés (9 quilômetros) em direção ao céu, desviar voos. Quando as cinzas finalmente assentaram em janeiro de 2015, uma ilha recém-nascida com um cume de 400 pés (120 metros) aninhado entre duas ilhas mais antigas - visível para satélites no espaço. p A recém-formada ilha de Tonga, não oficialmente conhecido como Hunga Tonga-Hunga Ha'apai em homenagem a seus vizinhos, foi inicialmente projetado para durar alguns meses. Agora ele tem uma vida útil de 6 a 30 anos, de acordo com um novo estudo da NASA.

p Hunga Tonga-Hunga Ha'apai é a primeira ilha deste tipo a entrar em erupção e persistir na era moderna dos satélites, dá aos cientistas uma visão sem precedentes do espaço de sua vida e evolução. O novo estudo oferece uma visão sobre sua longevidade e a erosão que molda as novas ilhas. A compreensão desses processos também pode fornecer insights sobre características semelhantes em outras partes do sistema solar, incluindo Marte.

p "As ilhas vulcânicas são alguns dos acidentes geográficos mais simples de fazer, "disse o primeiro autor Jim Garvin, cientista-chefe do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. "Nosso interesse é calcular o quanto a paisagem 3D muda ao longo do tempo, particularmente seu volume, que só foi medido algumas vezes em outras ilhas. É o primeiro passo para entender as taxas e processos de erosão e decifrar por que ela persiste por mais tempo do que a maioria das pessoas esperava. "

p A ilha de Tonga é a terceira ilha vulcânica "surtseyana" nos últimos 150 anos a surgir e persistir por mais do que alguns meses. Surtsey é uma ilha que começou a se formar durante um tipo semelhante de explosivo, erupção marinha na costa da Islândia em 1963.

p Desde o início da ilha de Tonga, foi monitorado mensalmente, observações de satélite de alta resolução, ambos com sensores ópticos e radar, que vê através das nuvens. Alertado sobre a erupção vulcânica pelo programa Rapid Response da NASA para os instrumentos do espectrorradiômetro de imagem de resolução moderada (MODIS), Garvin e seus colegas direcionaram satélites para observar a ilha assim que a erupção terminasse. Usando essas imagens, a equipe de pesquisa fez mapas tridimensionais da topografia da ilha e estudou a variação da linha costeira e o volume acima do nível do mar.

p A equipe calculou dois cenários potenciais que afetam sua vida útil. O primeiro é um caso de erosão acelerada por abrasão por ondas, que desestabilizaria o cone de tufo em seis a sete anos, deixando apenas uma ponte de terra entre as duas ilhas adjacentes mais antigas. O segundo cenário presume uma taxa de erosão mais lenta, que deixa o cone de tufo intacto por cerca de 25-30 anos.

p Os diferentes cenários são devidos à incerteza na estimativa do volume inicial do cone de tufo da ilha imediatamente após a erupção e antes das primeiras imagens de satélite estéreo serem adquiridas aos três meses. Eles também refletem as diferentes taxas de erosão testemunhadas nos primeiros seis meses (acelerada) versus mais tarde (mais moderada). Sua análise foi apresentada no Encontro de Outono da União Geofísica Americana em Nova Orleans em 11 de dezembro.

p As mudanças mais dramáticas na ilha ocorreram nos primeiros seis meses. Inicialmente, a nova ilha era relativamente oval e ligada à ilha vizinha a oeste. Contudo, em abril, a análise das imagens de satélite descobriu que sua forma havia mudado dramaticamente.

p "Esses penhascos de cinzas vulcânicas são bastante instáveis, "disse o especialista em sensoriamento remoto e coautor da NASA Goddard Dan Slayback sobre os penhascos recuando no lado sul da ilha. A ação das ondas então redistribuiu o sedimento erodido para formar uma ponte de terra para a ilha existente a leste, ele disse.

p Em maio, a borda sudeste da parede interna da cratera foi lavada pelo Oceano Pacífico, abrindo o lago da cratera para o oceano. Neste ponto, Garvin e Slayback pensaram que este poderia ser o fim da ilha. Mas em junho, imagens de satélite mostraram que um banco de areia se formou, fechando a cratera. Enquanto a ilha continuava a evoluir, estava mais estável no final de 2016.

p A nova ilha está situada na borda norte de uma caldeira, no topo de um vulcão subaquático de quase 4, 600 pés (1, 400 metros) acima do entorno do fundo do mar, de acordo com medições de batimetria marítima feitas pela geóloga e co-autora Vicki Ferrini no Observatório Terrestre Lamont-Doherty da Universidade de Columbia em Palisades, Nova york.

p Embaixo da agua, a base da nova cúpula vulcânica que formou a ilha se estende por cerca de 1 quilômetro da costa até o fundo da caldeira maior, que tem cerca de três milhas (cinco quilômetros) de diâmetro. Na parte mais rasa da área de pesquisa mais próxima ao lado sul da ilha, o fundo do mar se nivela em uma plataforma quase plana, o que é provavelmente importante para explicar o padrão de redistribuição do material erodido, Disse Ferrini.

p Evidências de erupções anteriores de outros, domos menores também são aparentes ao redor da borda da caldeira, embora poucos cheguem à superfície.

p "Há uma grande quantidade de material que saiu dessa erupção, possivelmente maior do que em Surtsey, "disse Ferrini." Outra coisa interessante é que as duas ilhas que circundam esta nova massa de terra têm um substrato bastante resistente, então algo está acontecendo para ajudar a solidificar e permanecer no lugar, quimicamente. "

p A ilha Surtsey de 54 anos perto da Islândia sobreviveu após os primeiros meses porque a água do mar aquecida interagiu com as cinzas após a erupção, alterando quimicamente a rocha frágil e facilmente erodida em um material mais resistente. Garvin e Ferrini acreditam que algo semelhante pode ter ocorrido com esta nova ilha. O próximo passo é uma análise química detalhada de amostras de rochas.

p A ilha de Tonga também pode ajudar os pesquisadores a compreender as características vulcânicas em Marte que parecem semelhantes.

p "Tudo o que aprendemos sobre o que vemos em Marte é baseado na experiência de interpretar fenômenos terrestres, "Disse Garvin." Achamos que houve erupções em Marte em um momento em que havia áreas de água superficial persistente. Podemos ser capazes de usar esta nova ilha de Tonga e sua evolução como uma forma de testar se alguma delas representava um ambiente oceânico ou um ambiente de lago efêmero. "

p Ambientes úmidos como esses combinados com o calor de processos vulcânicos, ele adicionou, podem ser locais privilegiados para a busca de evidências de vidas passadas.