Исследователи приблизились к пониманию вулканических молний – одного из самых зрелищных атмосферных явлений. Эти разряды можно наблюдать среди облаков дыма и пепла во время извержения. Интенсивность поражает: извержение вулкана Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай в архипелаге Тонга в 2022 году давало более 2600 вспышек молний в минуту. Они поднимались на высоту до 31 километра над уровнем моря.
Что было непонятно ученым
Известно, что грозовые облака электризуются из-за столкновений кристаллов льда, поднимающихся в восходящих потоках, и падающих частиц крупы или мягкого града. Лед получает положительный заряд, а град – отрицательный. Но ученых долго мучил вопрос: как вулканическое облако, которое сухое и состоит из пепла и обломков горных пород, может накапливать заряд. Частицы из одного и того же каменистого материала при столкновениях не должны этого делать, пишет The Gardian.
В чем оказался секрет
Новое исследование, опубликованное в журнале Nature сотрудниками Института науки и технологий Австрии, показывает: тайна кроется в тонком покрытии из молекул, богатых углеродом. Идеально чистые частицы кремнезема не склонны накапливать заряд. Но при наличии углеродной пленки при столкновениях происходил перенос заряда. Этот эффект можно было получить просто нагревом кремнезема, потому что в обычном воздухе достаточно углеродсодержащих молекул для загрязнения поверхности.
Почему это происходит при извержении
Жара и восходящий поток вулканического облака создают идеальные условия для электризации. Именно поэтому извержения сопровождаются столь эффектными световыми шоу.
