Вулканические молнии воссозданы в лаборатории

Исследователи из Мюнхенского университета имени Людвига и Максимилиана (LMU) впервые в лабораторных условиях создали и засняли на видео явление вулканической молнии. Новые данные могут позволить быстро определять характеристики пепловых облаков, выбрасываемых при извержениях, и улучшить прогнозирование их поведения.

Во время извержения исландского вулкана Эйяфьядлайёкюдль в апреле 2010 года, выбросившего в небо высокий столб пепла, в облаке наблюдались вспышки молний. Вулканологи LMU под руководством профессора Дональда Дингвелла, директора Департамента наук о Земле и окружающей среде, теперь воспроизвели такие молнии в лаборатории, о чём сообщают в свежем выпуске журнала Geology. «Наши эксперименты показывают, что существует связь между концентрацией мелких частиц в пепловом шлейфе и количеством генерируемых вспышек», — говорит исследователь департамента доктор Коррадо Чимарелли.

Команда провела эксперименты с природным пеплом, полученным с нескольких вулканов, включая Эйяфьядлайёкюдль. Пепловая смесь подвергалась в ударной трубе давлению, характерному для магматических камер активных вулканов перед извержением. При внезапной декомпрессии пепел выбрасывался вертикально в виде турбулентного шлейфа из газа и твёрдых частиц. Исследователи действительно наблюдали внутри столба вспышки молний длиной в десятки сантиметров, где столкновение и фрагментация частиц пепла приводит к образованию заряженных поверхностей. При взаимодействии поверхностей с противоположными зарядами электрическая энергия рассеивается в виде молнии.

Новое исследование подтверждает, что частота возникновения молний связана с относительным количеством очень мелких частиц в шлейфе. Чем мельче частицы, тем больше вспышек наблюдается. «Это, в свою очередь, означает, что наблюдения за вулканическими молниями могут позволить определить концентрацию и распределение по размерам частиц пепла, выброшенных во время извержения. Эта информация крайне важна для прогнозирования поведения частиц в атмосфере и их потенциального влияния на авиасообщение», — отмечает Коррадо Чимарелли.