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Queste foto di un fulmine in una nuvola di cenere vulcanica del vulcano Redoubt sono state scattate da Bretwood Higman. La fotocamera è stata montata sotto la yurta dove vive a Seldovia, in Alaska, e doveva scattare automaticamente una foto di 30 secondi ogni due minuti. Seldovia si trova a 80 miglia dal vulcano, all'estremità di Cook Inlet. Due eruzioni sono catturate nelle foto, la prima alle 23:20 del 27 marzo e la seconda due ore dopo. La fotocamera, una Canon Digital Rebel XTi con un obiettivo Canon 70-200mm L, riusciva a malapena a risolvere la nuvola di eruzione illuminata da un fulmine, motivo per cui le immagini appaiono rumorose.
Redoubt Volcano lightning: Fulmine nella nuvola di cenere dall'eruzione del 27 marzo alle 23:20 alle 23:26. Foto di Bretwood Higman.
Per entrambe queste eruzioni, il lampo non è iniziato fino a diversi minuti dopo l'inizio dell'esplosione. Come le forme di fulmini in generale sono ancora dibattute tra gli scienziati e il lampo vulcanico è ancora meno ben compreso. Ciò che è principalmente concordato è che il processo inizia quando le particelle si separano, o dopo una collisione o quando una particella più grande si rompe in due. Quindi una certa differenza nell'aerodinamica di queste particelle provoca la separazione sistematica delle particelle caricate positivamente dalle particelle caricate negativamente. Il fulmine è il flusso elettrico che risulta quando questa separazione della carica diventa troppo grande perché l'aria possa resistere al flusso di elettricità. Alcuni dei colpi di luce in queste foto sono lunghi almeno 2 miglia, quindi la separazione delle particelle cariche deve avvenire su questa scala.
Lampo vulcanico: Fulmine nella nuvola di cenere dall'eruzione del 27 marzo alle 23:20 alle 23:28. Foto di Bretwood Higman.
Sequenza idealizzata di eventi che porta al fulmine.
Scienza del fulmine
Cosa causa il fulmine in una nuvola di cenere vulcanica? Ecco una sequenza idealizzata di eventi che porta al fulmine:
- Stato iniziale (le particelle potrebbero essere già state caricate da un processo precedente).
- Le collisioni portano alla separazione delle cariche. Perché ciò accada ci deve essere una differenza nelle proprietà elettriche delle particelle nelle collisioni.
- Alcuni processi, come lo smistamento aerodinamico, separano le particelle caricate positivamente e negativamente. Ciò significa che ci sono sezioni del cloud più negative o positive rispetto ad altre sezioni.
- Quando la separazione della carica diventa troppo grande, l'elettricità scorrerà tra le regioni positive e negative della nuvola, formando un fulmine e neutralizzando la separazione della carica.
Relazionato: Redoubt Volcano Information
Fulmine nuvola di cenere: Fulmine nella nuvola di cenere dall'eruzione del 27 marzo alle 23:20 alle 23:32. Foto di Bretwood Higman.
Sismogramma: Tempistica delle eruzioni relative a queste foto. Immagine dell'Alaska Volcano Observatory.