硫黄島南岸に出現した新島の衛星観測（第1報）

1. 概要：

硫黄島は東京から南へ1,200kmに位置する火山島（図 1）で、北東から南西までの長さは約8kmです。水深200m以深からそびえる直径40km以上の火山体の頂上部に位置します（日本周辺海域火山通覧第4版、海上保安庁）。2023年10月21日に、硫黄島南岸の翁浜沖で噴火が発生し(火山活動解説資料、気象庁)、噴煙や軽石を噴出し、さらに新島を形成しました。JAXAでは、これらの火山活動を各種の地球観測衛星で観測・解析して、関係機関へ提供しています。今回は新島形成について、人工衛星による観測結果を紹介します。

ほかにも、今回の噴火では軽石や火山由来の変色水など、複数の活動が観測されています。今後これらについても、続編としてご紹介します。

図 1：硫黄島の位置（水深データ：NOAA ETOPO 2022、海岸線データ：NOAA, World Vector Shorelines）

2. 新島出現と成長

10月21日の噴火開始後、10月29日に衛星「だいち2号」（以下、ALOS-2という）が観測データにより新島らしき形状を確認しました（図 2a：全体図、図 2b：拡大図）。その直径はおよそ80mでした。図 2bでは、黄色枠内が新島とみられます。枠外の明るい領域は、画像の特徴から軽石ラフト（いかだ）を捉えている可能性があります。

図2b：新島拡大図（黄色枠内が新島、分解能3m）
図 2：衛星「だいち2号」の合成開口レーダが捉えた硫黄島翁浜沖の新島（2023年10月30日11:32頃観測）

11月2日には、欧州宇宙機関(以下、ESAという)の衛星「Sentinel-2」のデータによれば、新島が成長し、南北がおよそ200mに成長していました。図 3aは可視画像で、新島が南北に長く成長し、南端から噴煙を生じている様子が分かります。また、緑色の海水（変色水）が新島全体から西に流れています。さらに新島の北端からは、褐色のものが西に流れ出しており、軽石が流出していることが推察されます。図 3bの画像は短波長赤外線と可視光線を組み合わせた画像(RGB= 2.19µm/865nm/665nm)です。高温部が赤色に見え、その温度は250℃以上と推定され、火口であると考えられます。そこから噴煙が西へたなびいていることが分かります。

図3b：短波長赤外線画像（分解能20m、赤色の部分は高温な箇所ゆえ火口と判読）
図 3：衛星「Sentinel-2」が捉えた硫黄島翁浜沖の新島（11月2日10:20頃観測）

翌11月3日には、米国USGSの衛星「Landsat 9号」が観測しました。図 4aが可視画像です。新島は東西250m、南北350mに成長していました。引き続き噴煙や変色水を産出している様子が分かります。また、図 4bは短波長赤外線画像（RGB=2.2µm/865nm/655nm）です。海岸線が青く見えていますが、その内側は褐色で、海水が被っていない島となっていることが分かります（赤外線が吸収されていないため、褐色となります。詳しくは軽石の判読原理の解説記事を参照ください）。

図4b：短波長赤外線画像（分解能30m）
図 4：衛星「Landsat9号」が捉えた硫黄島翁浜沖の新島（11月3日9:33頃観測）

そして11月8日、9日、10日には、再び衛星「だいち2号」が新島を観測しました。11月8日の画像(図5b)では、11月3日の観測時と比べて、大きく形が変わりました。波に浸食された可能性があります。この画像では、新島の南端には、暗い箇所、明るい箇所が認められます。これは新島南端に火口丘などの起伏があること、あるいは南端の中央部に岩が存在している可能性を示唆します。