Ερευνητές βρίσκονται ένα βήμα πιο κοντά στην κατανόηση της ηφαιστειακής αστραπής ενός από τα πιο εντυπωσιακά ατμοσφαιρικά φαινόμενα, που εμφανίζεται ανάμεσα σε σύννεφα καπνού και τέφρας κατά τη διάρκεια μιας έκρηξης.
Η έντασή της είναι ακραία: η έκρηξη του ηφαιστείου Hunga Tonga–Hunga Ha‘apai στο αρχιπέλαγος της Τόνγκα το 2022 παρήγαγε περισσότερες από 2.600 αστραπές το λεπτό φτάνοντας έως και τα 31 χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας.
Γνωρίζουμε ότι τα καταιγιδοφόρα σύννεφα φορτίζονται ηλεκτρικά λόγω συγκρούσεων μεταξύ κρυστάλλων πάγου που ανεβαίνουν με τα ανοδικά ρεύματα και σωματιδίων graupel (μαλακού χαλαζιού) που πέφτουν. Οι κρύσταλλοι πάγου αποκτούν θετικό φορτίο και το χαλάζι αρνητικό. Αυτό που προβλημάτιζε τους επιστήμονες είναι πώς ένα ηφαιστειακό νέφος το οποίο είναι ξηρό και αποτελείται από τέφρα και θραύσματα πετρωμάτων μπορεί να αποκτήσει ηλεκτρικό φορτίο αφού σωματίδια από το ίδιο υλικό κανονικά δεν φορτίζονται κατά τις συγκρούσεις.
Νέα έρευνα που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Nature» από το Ινστιτούτο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Αυστρίας δείχνει ότι το «μυστικό» βρίσκεται σε ένα λεπτό στρώμα μορίων πλούσιων σε άνθρακα. Απόλυτα καθαρά σωματίδια διοξειδίου του πυριτίου δεν φορτίζονται εύκολα αλλά όταν υπάρχει επικάλυψη άνθρακα τότε κατά τις συγκρούσεις μεταφέρεται ηλεκτρικό φορτίο. Αυτό το φαινόμενο μπορεί να προκύψει απλά με θέρμανση του υλικού καθώς στον αέρα υπάρχουν αρκετά μόρια που περιέχουν άνθρακα και μπορούν να επικολληθούν στην επιφάνεια.
Η υψηλή θερμοκρασία και τα ισχυρά ανοδικά ρεύματα ενός ηφαιστειακού νέφους δημιουργούν τις ιδανικές συνθήκες για τη δημιουργία ηλεκτρικού φορτίου εξηγώντας έτσι τα εντυπωσιακά φαινόμενα αστραπών που συνοδεύουν τις εκρήξεις.
