Om natten lyser uhyggelige lynnedslag over vulkaner i udbrud op på himlen som et levende mareridt. Nu er forskerne tættere på at forstå vulkanske lyn, som stammer fra både aske og is, viser to nye undersøgelser.

Det har været svært at afdække oprindelsen af vulkanske lyn. I tordenvejr er de skyldige iskrystaller, der støder sammen, og som genererer tilstrækkelig elektrisk ladning til at udløse lyn. Men askeskyer er mindre forudsigelige og sværere at studere end superceller (tordenvejr), så forskerne forsøger stadig at finde ud af, hvad der udløser vulkanske lyn. Det virker f.eks. absurd at give is skylden for lyn i et vulkansk inferno.

To nye undersøgelser afslører forskellige årsager til lyn over vulkaner i udbrud. Den ene årsag er statisk elektricitet fra partikler, der gnider sig mod hinanden i tætte askeskyer tæt på jorden. Den anden kilde til lyn opstår nær stratosfæren, højt over jordoverfladen, hvor iskrystaller, der står på kollisionskurs, udløser kraftige stød.

På Sakurajima-vulkanen i Japan er askepartikler ansvarlige for lynnedslag nær jorden, rapporterede forskere under ledelse af Corrado Cimarelli, vulkanolog ved Ludwig Maximilian University i München i Tyskland, den 23. februar i tidsskriftet Geophysical Research Letters. I forbindelse med undersøgelsen optog forskerne videooptagelser af vulkanske lyn ved Sakurajima, en af verdens mest aktive vulkaner. Ved at sammenligne videoen med infrasound og elektromagnetiske data opdagede forskerne, at tykke skyer af aske giver anledning til statisk elektricitet. Partiklerne gnider sig mod hinanden, og den resulterende ophobning af ladning genererer lynnedslag. (Dette kaldes triboelektricitet.)

Is spiller også en rolle i vulkanske lyn, viste en separat undersøgelse. Forskere sporede placeringen af lynnedslag under et udbrud i april 2015 på Calbuco-vulkanen i Chile. I dette tilfælde brød lynene omkring 60 miles (ca. 100 km) fra udbruddet og i nær-statosfærisk højde på omkring 12 miles (20 km) over Jordens overflade. Forskerne mener, at der er dannet is i toppen af den tyndere askesky – som også transporterede vanddamp – og at den producerede lyn ligesom en tordensky. Undersøgelsen blev offentliggjort den 12. april i Geophysical Research Letters.

Disse opdagelser kan have vigtige konsekvenser for overvågning af vulkaner. Fordi større udbrud udløser flere lynnedslag, “fortæller det at se, at lynnedslag er forbundet med et udbrud, at der er potentielle flyproblemer”, sagde Alexa Van Eaton, hovedforfatter af Calbuco-undersøgelsen og vulkanolog ved U.S. Geological Survey Cascades Volcano Observatory i Vancouver, Washington.

Under udbruddet i marts på Pavlof-vulkanen i Alaska brugte Van Eaton og hendes kolleger World Wide Lightning Location-netværket til at overvåge vulkanens askesky, sagde hun. Asken fra Pavlof og andre vulkaner i det sydvestlige Alaska kan drive ind i internationale og lokale flyruter.

Van Eaton håber i sidste ende at kunne bruge lynnedslag til at måle kraften af vulkanudbrud på afstand. “Lyn fortæller os ting, som andre geofysiske overvågningsteknikker ikke kan se,” sagde van Eaton til Live Science. Større udbrud udløser flere lyn, sagde van Eaton. “Bare det at se, at lyn er forbundet med et udbrud, fortæller dig, at der er potentielle luftfartsproblemer, og det informerer den måde, du reagerer på en vulkan,” sagde hun.

Både undersøgelser bringer også forskerne tættere på at løse mysteriet om den vulkanske belysning. “Det er overraskende, at der virkelig er forskellige processer inde i et vulkansk udbrudsplumesystem, der genererer elektrificering,” sagde van Eaton. “Det åbner en verden af spørgsmål, som vi ikke engang vidste eksisterede.”

Følg os @livescience, Facebook & Google+. Originalartikel på Live Science.