Proč vulkanické erupce provázejí blesky

Noční divadlo. Zlověstné blesky nad sopkou rozzáří oblohu jako prodloužené ruce živoucího pekla. Rachot hromu se mísí s duněním sopky. Proč tomu tak je, když široko daleko není žádná bouřka? Na otázku odpoví, jako obvykle, fyzika. Dvě nové studie nás posouvají blíže k pochopení mechanismu vzniku vulkanických blesků.

Rozluštění původu sopečných blesků bylo obtížné. V běžných bouřkách jsou původcem blesků srážky krystalků ledu, které třením generují dostatek elektrického náboje k vyvolání blesku. Ale mrak sopečného popela je méně předvídatelný a těžší ke studiu než bouřkové supercely. Obviňovat led zde, v sopečné výhni, je absurdní.

Různé příčiny blesků

Důvody pro vznik blesků nad vybuchujícími sopkami ukazují dvě nové studie. Jednou z příčin je statická elektřina, vzniklá třením prachových částic v hustých mračnech popele ve vrstvách blíže k zemi. Druhý zdroj blesků je ve stratosféře vysoko nad zemským povrchem, kde dochází ke tření ledových krystalků.

Sakurajima

Jako první studovali vědci sopku Sakurajima v Japonsku. Dokázali, že částice popela jsou zodpovědné za blesky, které udeří blízko země. Výzkumníci pod vedením Corrada Cimarelliho, vulkanologa univerzity Ludwiga Maximiliana v Mnichově, o tom zveřejnili studii 23. února 2016 v odborném časopise Geophysical Research Letters. Zaznamenávali na video sopečné blesky na Sakurajimě, jedné z nejaktivnějších sopek na světě. Porovnáním videa, zachyceného infrazvuku a elektromagnetických dat určili mechanismus vzniku statické elektřiny: částice popela se vzájemně intenzivně třou a výsledný nahromaděný náboj generuje blesky. Jev se nazývá triboelektřina.

Calbuco

Led rovněž hraje roli při vzniku sopečných blesků, což zjistila jiná samostatná studie. V ní výzkumníci sledovali umístění úderů blesků během erupce sopky Calbuco v Chile v dubnu 2015. V tomto případě se blesky objevovaly asi 100 kilometrů od erupce, a v téměř stratosférických výškách (asi 20 km) nad zemským povrchem. Když sopečný mrak dosáhne až do stratosféry, tvoří se na jeho vrcholku ledové krystaly z vodní páry, kterou také erupce vynáší. Led pak produkuje blesky stejným mechanizmem, jako to dělají bouřkové mraky. Studie byla zveřejněna 12. dubna 2016 v Geophysical Research Letters.

Blesk jako nástroj geofyziky

Podrobný popis procesu vzniku blesků při sopečných výbuších může mít význam pro monitorování sopek i pro bezpečnost letectví. Větší erupce spouštějí více blesků. Světovou síť lokace blesků (World Wide Lightning Location Network) použili během erupce aljašské sopky Pavlof pro sledování mraku popela ze sopky Alexa vulkanoložka Van Eatonová, vedoucí autorka studie o sopce Cabuco, a její kolegové z Volcano Observatory ve Vancouveru, ve státě Washington. Popel z Pavlof a dalších sopek jihozápadní Aljašky se může dostat do mezinárodních i místních letových drah. Van Eatonová také doufá, že monitorování blesků pomůže odhadnout sílu sopečné erupce na dálku. „Blesk nám říká věci, které jiné techniky geofyzikálního monitorování nemohou vidět,“ říká Van Eatonová. „Je překvapující, že uvnitř sopečné erupce a vlečky popela probíhají tak různé procesy, které generují elektřinu. To otevírá dveře do světa otázek, o jejichž existenci jsme ani nevěděli.“

Zdroj

Podle http://www.livescience.com/54443-how-volcanic-lightning-works.html?cmpid=NL_OAP_weekly_2016-04-19