На снимките изглежда така, сякаш мълниите излизат направо от кратера. Огромен черен облак се издига над вулкана, лавата осветява основата му, а вътре в пепелта проблясват ярки електрически разряди.

Феноменът е известен като вулканична мълния.

И макар често да казваме „мълнии във вулкана“, те всъщност възникват основно в пепелния облак над кратера, а понякога и непосредствено около изригващия от отвора материал.

Как пепелта създава електричество?

Основният механизъм започва още в първите секунди на експлозивното изригване.

Магмата се раздробява на огромно количество частици – от едри късове до микроскопична вулканична пепел. Те се движат с висока скорост, удрят се една в друга и при контакт могат да обменят електрони.

Подобен ефект наблюдаваме и когато статично електричество кара дрехите да полепват една за друга.

Само че тук говорим за милиарди частици в огромен облак.

Постепенно положително и отрицателно заредените частици се разделят в различни части на облака. Когато разликата в електрическия потенциал стане достатъчно голяма, въздухът вече не може да я изолира.

Следва разряд – мълния.

Има и втори механизъм

Ако вулканичният облак се издигне достатъчно високо, той навлиза в много студените части на атмосферата.

Там в него започват да се образуват ледени кристали, преохладени водни капки и понякога градушка. Те се сблъскват по начин, много подобен на този в обикновена гръмотевична буря.

Затова учените разграничават най-общо два важни процеса: зареждане при сблъсъка на вулканични частици близо до кратера и ледено зареждане във високите части на облака. Когато и двата процеса действат едновременно, електрическата активност може да стане изключително силна.

Най-електрическото вулканично изригване, измервано досега

Един от най-впечатляващите примери идва от изригването на Хунга Тонга–Хунга Хаапай през януари 2022 г.

Вулканът изхвърля огромно количество пепел, газове и морска вода високо в атмосферата. Там вулканичната пепел се смесва със свръхохладена вода и лед и създава идеални условия за електрически разряди.

Учените регистрират повече от 192 000 светкавици, съставени от близо половин милион електрически импулса.

В най-интензивния момент са отчетени около 2615 светкавици в минута.

Някои от тях се появяват на височина между 20 и 30 километра – значително по-високо от типичните гръмотевични бури. USGS определя явлението като най-интензивната мълниеносна активност, регистрирана при вулканично изригване.

Мълниите могат да предупреждават за изригване

Феноменът не е само зрелищен.

Днес учените използват системи за откриване на мълнии като част от наблюдението на вулкани.

Електромагнитните сигнали от разрядите могат да бъдат засечени почти моментално и понякога дават един от първите сигнали, че вулканът е изхвърлил голям пепелен облак. Това е особено полезно при отдалечени вулкани, които трудно се наблюдават директно или са скрити от облаци.

При изригването на вулкана Бого́слоф в Аляска през 2016–2017 г. например са отчетени над 4550 вулканични мълнии. В някои случаи електрическата активност помага на учените да потвърдят експлозивните изригвания почти в реално време.

Феномен, наблюдаван от почти две хилядолетия

Вулканичните мълнии не са модерно откритие.

Описания на електрически разряди във вулканични облаци съществуват поне от времето на Плиний Млади, който описва катастрофалното изригване на Везувий през 79 г. сл.н.е.

Днес обаче високоскоростните камери, радиосензорите и сателитите ни позволяват да видим какво действително се случва.

Това не са мълнии, създавани от магмата като някакъв необясним ефект. Това е огромен естествен генератор на статично електричество – пепел, скални частици, вода и лед, движещи се и сблъскващи се с невероятна скорост.

И понякога вулканът не просто изригва.

Той създава собствена гръмотевична буря.