Τι προκαλεί τις αστραπές, όταν τα ηφαίστεια εκρήγνυνται;

Συχνά βλέπουμε θεαματικές φωτογραφίες από αστραπές όταν εκρήγνυνται τα ηφαίστεια. Αυτές όμως προκλήθηκαν από τα ηφαίστεια ή είναι απλά μια σύμπτωση;

Πρόσφατα γεωεπιστήμονες τράβηξαν θεαματικές φωτογραφίες με αστραπές σε ηφαιστειακές εκρήξεις,
όπως στο όρος Shinmoedake στην Ιαπωνία, το όρος Eyjafjallajokul στην Ισλανδία το περασμένο έτος και το Όρος Chaiten στην Χιλή το 2008.

Αν και το φαινόμενο αυτό είναι αρκετά συχνό και έχει φωτογραφηθεί από το 1940, όταν έγινε μεγάλη έκρηξη στον Βεζούβιο στην Ιταλία, δεν το βρίσκουμε σε όλους τους τύπους των ηφαιστειακών εκρήξεων, λέει η γεωεπιστήμονας Adele Crozier στην Αυστραλία.

"Ως επί το πλείστον αυτές οι αστραπές συνδέονται με την εκρηκτική ηφαιστειακή δραστηριότητα που παράγει μάγμα και στέλνει ηφαιστειακή τέφρα στην ατμόσφαιρα."
Ενώ πολλοί νομίζουν ότι αυτά τα γεγονότα είναι ταυτόχρονα η Crozier λέει ότι δεν είναι αλήθεια.

"Πιθανόν οι αστραπές να συμβαίνουν από τα φορτισμένα σωματίδια της τέφρας που εκτινάσσονται σαν στήλη από το ηφαίστειο. Αλλά οι ηφαιστειολόγοι δεν είναι απόλυτα σίγουροι τί ακριβώς μηχανισμός τις δημιουργεί μέσα σε μια ηφαιστειακή έκρηξη," εξηγεί η Crozier.

Ηφαιστειακές αστραπές σε ηφαίστειο της Ιαπωνίας κατά την έκρηξη του στις 28 Γενάρη του 2011 

Η αστραπή συνήθως προκαλείται από τη ροή του ηλεκτρικού ρεύματος (φορτίων) μεταξύ δύο σωμάτων με αντίθετα φορτία. Η ηφαιστειακή αστραπή, όμως, είναι ασύνηθες φαινόμενο διότι, όπως δείχνουν οι φωτογραφίες, αρχίζει και τελειώνει εντός της εκρηκτικής στήλης και δεν συνδέεται με ένα στερεό σώμα, συνεχίζει η Adele Crozier.

"Μέσα σε μια τέτοια στήλη συνήθως υπάρχει μια συλλογή από σωματίδια καυτής υαλώδους τέφρας, ατμού και αερίου. Όλα αυτά μαζί μεταφέρονται στην ατμόσφαιρα, ενώ υπάρχουν πολλά διαφορετικά μεγέθη σωματιδίων τέφρας," τονίζει η Crozier.

Αλλά για να μπορούν να συμβούν κεραυνοί θα πρέπει τα σωματίδια να ιονιστούν.
«Όταν όλη αυτή η τέφρα εκτινάσσεται στην ατμόσφαιρα σε μια ηφαιστειακή έκρηξη, τα σωματίδια ξεκινούν ως ουδέτερα, αλλά μετά τη σύγκρουση τους το ένα με το άλλο, μετατρέπονται σε θετικά ή αρνητικά ιόντα».

Η διαδικασία ιονισμού, ωστόσο, δεν αρκεί από μόνη της. Για να δημιουργηθούν οι αστραπές, λέει η Crozier πως τα σωματίδια πρέπει επίσης να διαχωριστούν και να δημιουργηθεί ένα κενό μεταξύ τους.

«Ο διαχωρισμός αυτός μεταξύ των θετικών και αρνητικών σωματιδίων προσφέρει ένα κανάλι για να ρέει η ηλεκτρική ενέργεια. Κι αυτό όντως συμβαίνει», εξηγεί.

Πώς όμως αυτά τα σωματίδια διαχωρίζονται είναι ασαφές, ενώ πολλοί ηφαιστειολόγοι πιστεύουν ότι έχει να κάνει με το πόσο γρήγορα διαφορετικού μεγέθους σωματίδια εγκαθίστανται," στμπληρώνει.

«Μερικοί πιστεύουν ότι τα μεγαλύτερα σωματίδια μπορεί να έχουν θετικά φορτία και τα μικρότερα να έχουν περισσότερα αρνητικά φορτία και καθώς τα μεγαλύτερα σωματίδια πέφτουν έξω από την ατμόσφαιρα ταχύτερα, αυτός ο μηχανισμός θα μπορούσε να δημιουργήσει τον διαχωρισμό που απαιτείται για την παραγωγή των κεραυνών. Είναι βεβαίως μυστήριο ο ακριβής μηχανισμός. "
http://www.physics4u.gr

periergaa.blogspot.com