ज्वालामुखी केवल ज़मीन तक ही सीमित नहीं हैं, समुद्र के अंदर भी इसके कई रूप मौजूद हैं। टोंगा के तट पर समुद्र के अंदर एक ऐसा ज्वालामुखी है जिसे हंगा टोंगा-हंगा हा’आपाई के नाम से जाना जाता है। 15 जनवरी 2022 को, इसमें एक विस्फोट हुआ जो हाल की स्मृति में सबसे शक्तिशाली में से एक था। हाल के एक पेपर से पता चलता है कि भूकंपीय तरंगें विस्फोट से 15 मिनट पहले और सतह पर किसी भी दृश्य व्यवधान से पहले जारी की गई थीं। लहरों का पता 750 किमी दूर एक भूकंपीय स्टेशन द्वारा लगाया गया था। यह पहली बार है जब किसी पूर्ववर्ती संकेत का पता लगाया गया है।
समुद्र के नीचे ज्वालामुखी पृथ्वी की परत में समुद्र के नीचे खुले स्थान हैं, जहां से मैग्मा निकलता है, जिससे विस्फोट होता है। वे आश्चर्यजनक रूप से सामान्य हैं, पृथ्वी की अधिकांश ज्वालामुखीय गतिविधियाँ पानी के नीचे होती हैं, विशेष रूप से मध्य-महासागर की चोटियों और उप-क्षेत्र क्षेत्रों में। वे समुद्र तल के फैलाव के माध्यम से नया समुद्री तल बनाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, क्योंकि मैग्मा ठंडा होता है और बेसाल्टिक परत में जम जाता है। कुछ इतने ऊँचे हो जाते हैं कि वे समुद्र की सतह से ऊपर उठ जाते हैं, जिससे आइसलैंड और हवाई जैसे ज्वालामुखी द्वीप बन जाते हैं। उनके विस्फोटों से आसपास के पानी में महत्वपूर्ण मात्रा में गैस, गर्मी और खनिज निकलते हैं, जिससे समुद्री पारिस्थितिकी तंत्र का निर्माण होता है।
हंगा टोंगा-हंगा हाआपाई ज्वालामुखी दक्षिण प्रशांत में स्थित एक समुद्र के नीचे का ज्वालामुखी है। जनवरी 2022 में बड़े पैमाने पर विस्फोट के बाद यह प्रसिद्ध हो गया। यह विस्फोट 21वीं सदी की सबसे शक्तिशाली ज्वालामुखी घटनाओं में से एक था, जिससे सुनामी आई, जिसने जापान और अमेरिका तक के तटीय इलाकों को प्रभावित किया। विस्फोट से राख, गैस और जल वाष्प का गुबार निकला, जो वायुमंडल में 50 किलोमीटर से अधिक तक पहुंच गया, जिससे यह अब तक का सबसे ऊंचा गुबार बन गया। इसने वैश्विक मौसम पैटर्न को प्रभावित किया और समताप मंडल में अस्थायी रूप से जल वाष्प में वृद्धि हुई।
जनवरी 2022 के विस्फोट ने हंगा टोंगा-हंगा हा’आपाई पर एक काल्डेरा का निर्माण किया। ऐसी गड़बड़ी थी जो कक्षा में कई सतह स्टेशनों और उपग्रहों द्वारा दर्ज की गई थी। जो डेटा कैप्चर किया गया था उससे पता चला कि विस्फोट 15 जनवरी को 04:00 यूटीसी के ठीक बाद शुरू हुए थे। विस्फोट की शुरुआत से लगभग 15 मिनट पहले तक भूकंपीय तरंगों की कई रिपोर्टें थीं। मुख्य लेखक ताकुरो होरियुची और टोक्यो विश्वविद्यालय की एक टीम द्वारा हाल ही में प्रकाशित एक पेपर में, वे विस्फोट की लहर का पता लगाने और यांत्रिकी का पता लगाते हैं।
टीम का लक्ष्य यह पुष्टि करना है कि घटना वास्तव में 04:00 प्रकाशित टाइमस्टैम्प से ठीक पहले हुई थी। यदि वे इसकी पुष्टि कर सकते हैं, तो इससे उन प्रक्रियाओं को समझने में मदद मिलेगी जिनके कारण हिंसक विस्फोट हुआ। विस्फोट के समय, टोंगा पर कोई भी भूकंपीय स्टेशन काम नहीं कर रहा था, लेकिन डेटा फिजी और फ़्यूचूना तक दर्ज किया गया था, दोनों ज्वालामुखी से लगभग 750 किमी दूर थे।
अध्ययन ने निष्कर्ष निकाला कि जिन तरंगों का पता लगाया गया था वे रेले तरंगें थीं – एक प्रकार की भूकंपीय तरंगें जो संपीड़न (अनुदैर्ध्य) और कतरनी (ऊर्ध्वाधर) आंदोलनों का एक संयोजन हैं। विस्फोट की शुरुआत से 15 मिनट पहले 15 जनवरी को लगभग 03:45 बजे लहरें शुरू हुईं। यह पहली बार है कि विस्फोट की घटना से पहले महत्वपूर्ण भूकंपीय गतिविधि देखी गई है। यह दर्शाता है कि विस्फोटों के अग्रदूतों के रूप में संकेतों का पता लगाने के लिए सैकड़ों किलोमीटर दूर स्थित भूकंपीय स्टेशनों का सकारात्मक रूप से उपयोग किया जा सकता है।
