Uma erupção surtseyana é uma erupção vulcânica em águas rasas. Tem o nome da ilha Surtsey, ao largo da costa da Islândia. Em 2015, uma erupção surtseyana no arquipélago de Tonga criou a ilha Hunga Tonga-Hunga Ha'apai. Apesar das probabilidades, essa ilha ainda está lá quase cinco anos depois.

Felizmente, os cientistas dispõem de uma grande riqueza de recursos para estudar todo esse fenômeno. Esses tipos de erupções são difíceis de estudar, uma vez que ocorrem debaixo d'água, e frequentemente em locais remotos. Eles também tendem a se desgastar rapidamente. Mas os satélites de observação da Terra estão mudando isso, e Hunga Tonga-Hunga Ha'apai é o primeiro de seu tipo a ser estudado intensamente, especialmente durante sua formação.

Jim Garvin e Dan Slayback são dois cientistas da NASA que estudaram a ilha vulcânica. Eles confiaram em satélites de imagem de radar para fazer isso, usando radar de abertura sintética (SAR). SAR pode ver através das nuvens e pode ver à noite, fornecendo imagens de alta resolução da ilha. Em 2018, Garvin, Slayback, e outros cientistas publicaram um artigo sobre suas observações no jornal AGU Cartas Geofísicas . O artigo é intitulado "Monitorando e modelando a rápida evolução da mais nova ilha vulcânica da Terra:Hunga Tonga Hunga Ha'apai (Tonga) usando observações de satélite de alta resolução espacial".

Antes da erupção, havia duas pequenas ilhas próximas. Eles estavam em um local relativamente isolado, cerca de 30 quilômetros (19 milhas) da ilha tonganesa de Fonuafo'ou. Em 19 de dezembro, 2014, os pescadores avistaram uma nuvem de vapor branco subindo de baixo da água. Imagens de satélite de 29 de dezembro mostram a pluma. Eventualmente, uma nuvem de cinzas subiu 3 quilômetros no céu em 9 de janeiro, 2015. Em 11 de janeiro, a pluma atingiu 9 quilômetros (30, 000 pés) de altura.

Em 26 de janeiro, Autoridades de Tonga declararam que a erupção acabou. Naquela época, a ilha tinha 1 a 2 quilômetros (0,62 a 1,24 milhas) de largura, 2 quilômetros (1,2 milhas) de comprimento, e 120 metros (390 pés) de altura.

Durante 2015, a ilha estabilizou um pouco, graças à redistribuição de material vulcânico e "alteração hidrotermal" do mesmo. A ilha tinha um lago de cratera no meio, que acabou erodido. Em seguida, um banco de areia se formou, selando-o novamente, e protegendo-o das ondas do mar. Eventualmente, cinzas e sedimentos alargaram o istmo, conectando-o a Hunga Tonga, a nordeste.

A equipe que estuda esta ilha vulcânica desenvolveu dois cenários para o seu futuro.

O primeiro vê erosão acelerada devido às ondas do mar, e em seis ou sete anos, apenas a ponte de terra conectando as duas ilhas permaneceria. O que é chamado de "cone de tufo" seria corroído. O segundo cenário vê uma erosão mais lenta, com o cone de tufo intacto por até 30 anos.

A ilha vulcânica foi a que mais mudou nos primeiros seis meses. Naquela hora, Slayback e Garvin pensaram que a ilha poderia desaparecer rapidamente. Quando a barreira que protegia o lago da cratera e o cone de tufo foi levado pela água, eles pensaram que o fim da ilha estava próximo. Mas o banco de areia reapareceu.

"Esses penhascos de cinzas vulcânicas são bastante instáveis, "disse o especialista em sensoriamento remoto e co-autor Dan Slayback, da NASA Goddard, em um comunicado à imprensa.

Esta nova ilha vulcânica e suas vizinhas estão situadas acima da borda norte de uma caldeira de um vulcão subaquático muito maior. Todo esse complexo sobe 1400 metros (4, 593 pés) acima do fundo do oceano, e a caldeira maior tem cerca de 5 quilômetros (3 milhas) de diâmetro.

Em 2017, O cientista da NASA Jim Garvin disse:"As ilhas vulcânicas são alguns dos acidentes geográficos mais simples de fazer. Nosso interesse é calcular o quanto a paisagem tridimensional 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 a ilha persiste por mais tempo do que a maioria das pessoas esperava. "

Dan Slayback visitou a ilha em outubro de 2019, e escreveu em um post de blog:"Fizemos muitas observações úteis, coletou alguns dados bons, e ganhou uma compreensão mais prática em escala humana da topografia do lugar (tal como as ilhas pré-existentes adjacentes e suas costas rochosas são quase como fortalezas em sua inacessibilidade). Também vimos coisas não acessíveis do espaço, como as centenas de andorinhas fuliginosas em nidificação, e detalhes da vegetação emergente. "

Uma conexão marciana?

Garvin e Slayback pensam que seu estudo deste vulcão não é útil apenas para compreender nosso próprio planeta; eles acham que pode lançar luz sobre os processos em Marte.

"Usar a Terra para entender Marte é, claro, algo que fazemos, "Garvin disse, observando as semelhanças na erosão na ilha e as cicatrizes deixadas por antigas erupções nos mares rasos de Marte. "Marte pode não ter um lugar exatamente como este, mas ainda, ele revela a história da água persistente do planeta. "

Marte não está sem vulcões. Na verdade, é o lar do maior vulcão do sistema solar, agora dormente. Olympus Mons sobe quase 22 quilômetros (13,6 milhas ou 72, 000 pés) acima da superfície de Marte. É o avô dos vulcões. Mas o Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) da NASA encontrou campos de vulcões menores. Esses vulcões podem ter entrado em erupção nos oceanos marcianos, profundamente no passado geológico daquele planeta. Essas paisagens sobreviventes podem nos dizer algo sobre como esses antigos vulcões responderam ao ambiente ativo de Marte.