El penacho blanco-grisáceo desatado por la erupción en el archipiélago polinesio se convirtió en el primero documentado que ha penetrado en una capa frígida de la atmósfera llamada mesosfera, según los científicos que emplearon una técnica novedosa utilizando múltiples imágenes de satélite para medir su altura.

El penacho estaba compuesto principalmente por agua con algo de ceniza y dióxido de azufre mezclados, dijo el científico atmosférico Simon Proud, autor principal de la investigación publicada en la revista Science. Las erupciones de los volcanes terrestres suelen tener más ceniza y dióxido de azufre y menos agua.

La ensordecedora erupción envió olas de tsunami a través del Océano Pacífico y produjo una onda atmosférica que dio varias veces la vuelta al mundo. (Ver gráfico relacionado)

"Para mí, lo impresionante es la rapidez con la que se produjo la erupción. Pasó de la nada a una nube de 57 kilómetros de altura en sólo 30 minutos. No puedo imaginar lo que debió de ser ver eso desde el suelo", dijo Proud, miembro del Centro Nacional de Observación de la Tierra de Gran Bretaña, que trabaja en la Universidad de Oxford y en el STFC RAL Space.

"Algo que me fascinó fue la estructura en forma de cúpula en el centro del penacho de la sombrilla. Nunca había visto algo así", añadió el científico atmosférico de Oxford y coautor del estudio, Andrew Prata.

Los daños y la pérdida de vidas -seis muertos- fueron relativamente bajos debido a la remota ubicación de la erupción, aunque arrasó una isla pequeña y deshabitada. Tonga es un archipiélago de 176 islas con una población de poco más de 100.000 personas, situado al sureste de Fiyi y justo al oeste de la línea internacional de datos.

"Podría haber sido mucho peor", dijo Proud.

El penacho se extendió a través de las dos capas inferiores de la atmósfera, la troposfera y la estratosfera, y unos 7 km. hasta la mesosfera. La parte superior de la mesosfera es el lugar más frío de la atmósfera.

"La mesosfera es una de las capas superiores de nuestra atmósfera y, por lo general, es bastante tranquila: allí arriba no hay un clima familiar y el aire es muy seco y extremadamente fino", dijo Proud. "Es una de las partes menos comprendidas de la atmósfera, ya que es muy difícil de alcanzar. Más abajo, podemos utilizar aviones. Más arriba, tenemos naves espaciales. Muchos meteoros se queman en la mesosfera, y también es el hogar de las nubes noctilucentes (que brillan de noche), que a veces son visibles en el cielo de verano hacia los polos".

El penacho estaba lejos de alcanzar la siguiente capa atmosférica, la termosfera, que comienza a unas 53 millas (85 km) por encima de la superficie de la Tierra. Una delineación llamada línea de Karman, a unas 62 millas (100 km) por encima de la superficie de la Tierra, se considera generalmente el límite con el espacio.

Hasta ahora, las plumas volcánicas más altas registradas eran las de la erupción del monte Pinatubo en Filipinas en 1991, a 25 millas (40 km), y la de El Chichón en México en 1982, a 19 millas (31 km). Es probable que las erupciones volcánicas del pasado produjeran penachos más altos, pero se produjeron antes de que los científicos pudieran realizar tales mediciones. Proud dijo que la erupción del Krakatau de 1883 en Indonesia probablemente también alcanzó la mesosfera.

Los científicos no pudieron utilizar su técnica estándar basada en la temperatura para medir un penacho volcánico porque la erupción de enero superó la altura máxima para la que se podía utilizar este método. En su lugar, recurrieron a tres satélites meteorológicos geoestacionarios que obtuvieron imágenes cada 10 minutos y se basaron en lo que se denomina efecto de paralaje: determinar la posición de algo viéndolo a lo largo de múltiples líneas de visión.

"Para que el enfoque de paralaje que utilizamos funcione, se necesitan múltiples satélites en diferentes ubicaciones, y sólo en la última década, más o menos, esto ha sido posible a escala mundial", dijo Proud.