Di notte, i lampi inquietanti sopra i vulcani in eruzione illuminano il cielo come un incubo vivente. Ora, gli scienziati sono più vicini a capire i fulmini vulcanici, che derivano sia dalla cenere che dal ghiaccio, come rivelano due nuovi studi.

Svelare l’origine dei fulmini vulcanici è stato difficile. Nei temporali, i colpevoli sono i cristalli di ghiaccio che si scontrano, che generano una carica elettrica sufficiente per innescare il fulmine. Ma le nubi di cenere sono meno prevedibili e più difficili da studiare delle supercelle (temporali), quindi gli scienziati stanno ancora cercando di capire cosa scatena i fulmini vulcanici. Per esempio, sembra assurdo dare la colpa al ghiaccio per i fulmini in un inferno vulcanico.

Due nuovi studi rivelano diverse ragioni per i fulmini sopra i vulcani in eruzione. Una causa è l’elettricità statica, dalle particelle che si sfregano insieme nelle dense nuvole di cenere vicino al suolo. L’altra fonte di fulmini avviene vicino alla stratosfera, in alto sopra la superficie terrestre, dove i cristalli di ghiaccio in competizione scatenano potenti scosse.

Al vulcano Sakurajima in Giappone, le particelle di cenere sono responsabili dei fulmini che colpiscono vicino al suolo, i ricercatori guidati da Corrado Cimarelli, un vulcanologo della Ludwig Maximilian University di Monaco, Germania, hanno riferito il 23 febbraio nella rivista Geophysical Research Letters. Per questo studio, gli scienziati hanno registrato video di fulmini vulcanici a Sakurajima, uno dei vulcani più attivi del mondo. Confrontando il video con i dati infrasonori ed elettromagnetici, i ricercatori hanno scoperto che le nubi spesse di cenere danno origine all’elettricità statica. Le particelle si sfregano tra loro e l’accumulo di carica risultante genera dei fulmini. (Questo è chiamato triboelettricità.)

Il ghiaccio gioca anche un ruolo nei fulmini vulcanici, come ha scoperto uno studio separato. I ricercatori hanno tracciato la posizione dei fulmini durante un’eruzione dell’aprile 2015 del vulcano Calbuco in Cile. In questo caso, i fulmini si sono infranti a circa 60 miglia (circa 100 chilometri) dall’eruzione, e ad altezze quasi stratosferiche di circa 12 miglia (20 km) sopra la superficie terrestre. Gli scienziati pensano che il ghiaccio si sia formato nella parte superiore della nube di cenere che si stava assottigliando – che portava anche vapore acqueo – producendo fulmini come fa una nuvola di tuoni. Lo studio è stato pubblicato il 12 aprile in Geophysical Research Letters.

Queste scoperte potrebbero avere importanti implicazioni per il monitoraggio dei vulcani. Poiché le eruzioni più grandi innescano più fulmini, “semplicemente vedere che il fulmine è associato a un’eruzione ti dice che ci sono potenziali problemi di aviazione”, ha detto Alexa Van Eaton, autore principale dello studio Calbuco e un vulcanologo presso l’U.S. Geological Survey Cascades Volcano Observatory a Vancouver, Washington.

Durante l’eruzione di marzo del vulcano Pavlof in Alaska, Van Eaton e i suoi colleghi hanno utilizzato la rete World Wide Lightning Location per monitorare la nube di cenere del vulcano, ha detto. La cenere del Pavlof e di altri vulcani dell’Alaska sud-occidentale può andare alla deriva nei percorsi di volo internazionali e locali.

Van Eaton spera infine di utilizzare i lampi per misurare la potenza delle eruzioni vulcaniche a distanza. “I fulmini ci dicono cose che altre tecniche di monitoraggio geofisico non possono vedere”, ha detto van Eaton a Live Science. Eruzioni più grandi innescano più fulmini, ha detto van Eaton. “Semplicemente vedendo che il fulmine è associato a un’eruzione ti dice che ci sono potenziali problemi di aviazione, e informa il modo in cui si risponde a un vulcano”, ha detto.

Entrambi gli studi portano anche gli scienziati a risolvere il mistero dell’illuminazione vulcanica. “È sorprendente che ci siano davvero diversi processi all’interno di un sistema di pennacchio di eruzione vulcanica che generano elettrificazione”, ha detto van Eaton. “Si apre un mondo di domande che non sapevamo nemmeno esistesse.”

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