Fulmini vulcanici: lo straordinario fenomeno naturale dietro l'eruzione

Durante certe eruzioni vulcaniche si verificano spesso fulmini.. Questo fenomeno ha affascinato molti, diventando un'attrazione speciale per i fotografi naturalisti. Coloro che sono riusciti a catturare questi momenti magici hanno ricevuto premi per le loro splendide immagini. La combinazione di un'atmosfera "apocalittica" e al tempo stesso "fantastica" serve a ricordare quanto la natura possa essere favolosa, distruttiva e impressionante.

Tuttavia, tendiamo ad associare i fulmini principalmente ai temporali, come se questo fenomeno fosse esclusivo di questi ultimi. Tuttavia, i fulmini possono verificarsi anche durante le eruzioni vulcaniche.ed è affascinante capire come e perché si verificano. Ora analizzeremo più approfonditamente questo fenomeno, partendo dalla sua origine e dai meccanismi che stanno alla base della sua produzione.

Come si verificano i fulmini vulcanici

Il fenomeno di fulmini nelle eruzioni vulcaniche non è una novità; La sua esistenza risale all'anno 79 d.C., quando il vulcano Vesuvio ebbe la sua famosa eruzione. Per capire come vengono generati questi fulmini, dobbiamo prima capire la natura dei fulmini. Un fulmine è una scarica elettrostatica che viene generata da un differenziale di potenziale elettrico significativa tra due luoghi, che provoca un fulmine quando la carica accumulata è sufficiente.

Durante un'eruzione vulcanica vengono espulsi materiali come cenere, lava e gas, inizialmente elettricamente neutri. Tuttavia, queste particelle vengono espulse a temperature molto elevate, il che significa che molte di esse mantengono carica, positiva o negativa. Questo processo avviene perché Le particelle si scontrano tra loro durante la loro ascesa, generando elettricità statica. Affinché si verifichi un fulmine, queste particelle devono ridistribuirsi nello spazio e generare un campo elettromagnetico sufficiente a provocare una scarica elettrica. IL fulmini sul vulcano Popocatepetl sono un esempio di come queste interazioni possano dare origine a fenomeni elettrici.

In generale si riconoscono principalmente due meccanismi attraverso i quali viene prodotta la carica elettrica necessaria alla generazione del fulmine: triboelettricità e frattoelettricità. Con triboelettricità si intende l'elettricità generata dallo sfregamento e dall'attrito dei materiali. Proprio come quando strofiniamo un pettine sui nostri vestiti e questo attrae minuscoli pezzettini di carta, lo stesso principio funziona nel contesto di un'eruzione vulcanica. Durante l'espulsione dei gas e delle ceneri, le correnti creano un forte attrito tra i grani, che genera una carica elettrica. Se questa carica raggiunge un certo valore, si verifica la scarica elettrica che osserviamo sotto forma di fulmine.

L'altro meccanismo, la frattoelettricità, ha origine nel momento della violenta rottura dei materiali vulcanici quando vengono espulsi. Questo processo genera notevoli cariche elettriche. La combinazione di entrambi i meccanismi potrebbe quindi essere responsabile della produzione di fulmini vulcanici. Un altro fattore rilevante è il vapore acqueo presente, poiché se si formano grandi nubi sopra il vulcano, possono dare origine a condizioni simili a quelle di una tempesta.

I pericoli dei fulmini vulcanici

I fulmini non sono solo uno spettacolo visivo mozzafiato, ma rappresentano anche un pericolo significativo per le persone e gli animali che si trovano nelle vicinanze dell'eruzione. I test hanno dimostrato che i fulmini possono colpire a distanze fino a Da 20 a 30 km dal vulcano. Per questo motivo è fondamentale adottare misure di sicurezza in prossimità di un'eruzione vulcanica. La maggior parte delle persone tende ad abbandonare rapidamente la zona, quindi i casi in cui qualcuno viene colpito da fulmini vulcanici sono relativamente rari, ma non inesistenti.

Oltre all'effetto visivo e alla capacità di causare danni, i fulmini vulcanici possono avere anche conseguenze ambientali. Uno degli effetti più notevoli è l'alterazione delle ceneri vulcaniche. Quando un fulmine colpisce, può raggiungere temperature superiori a 20,000 ° C, che fa sì che le ceneri si sciolgano e si trasformino in sferule di vetro vulcanico. Queste piccole particelle possono avere effetti negativi sulla salute se inalate e, al momento della caduta, possono anche alterare le caratteristiche chimiche delle ceneri e del terreno. Questo cambiamento nella composizione può avere effetti a lungo termine sull'ambiente, simili a quanto accade in altre eruzioni vulcaniche che producono fulmini.

Inoltre, è noto che i fulmini vulcanici costituiscono una fonte significativa di emissioni nocive, come ossidi di azoto (NOx) e ozono. Gli NOx sono stati identificati come uno dei principali inquinanti nelle aree urbane, mentre l'ozono, sebbene benefico nella stratosfera, può causare problemi respiratori quando è presente in prossimità della superficie.

Fulmini vulcanici e origine della vita

Un ambito di studio affascinante è la possibile connessione tra i fulmini vulcanici e l'origine della vita. Si ipotizza che agli albori della Terra le eruzioni vulcaniche fossero molto più comuni e, con esse, la frequenza dei fulmini vulcanici. Ricerche recenti suggeriscono che queste scariche elettriche potrebbero aver contribuito alla generazione di composti essenziali che hanno portato alla formazione della vita. Ad esempio, si è scoperto che i fulmini vulcanici facilitano la fissazione dell'azoto in forme utilizzabili dagli organismi.

Studi hanno dimostrato che questi fulmini possono produrre nitrati, essenziali per la biosfera, poiché i nitrati sono necessari per la formazione degli amminoacidi e, quindi, per la vita così come la conosciamo. La ricerca si concentra su come un'intensa attività vulcanica potrebbe aver fornito gli ingredienti necessari allo sviluppo della vita sulla Terra primordiale. Per approfondire questo affascinante argomento possiamo consultare di più su .

Casi recenti di fulmini vulcanici

Uno degli esempi più notevoli di recente attività di fulmini vulcanici si è verificato durante l'eruzione del vulcano Hunga Tonga il 15 gennaio 2022. Questo evento è stato elencato come il più intenso mai registrato, con circa 200,000 fulmini contati nella colonna di cenere durante l'eruzione. Questa cifra si traduce in una media incredibile di 2,600 fulmini al minuto, evidenziando la potenza del fenomeno. Per i ricercatori, queste cifre non sono solo visivamente impressionanti, ma aiutano anche a comprendere meglio i meccanismi alla base dei fulmini vulcanici.

Studi più recenti hanno permesso agli scienziati di riprodurre alcuni di questi fenomeni in condizioni controllate, fornendo informazioni ancora più approfondite sul modo in cui vengono generati i fulmini. Comprendendo il processo di formazione dei fulmini durante le eruzioni vulcaniche, è possibile sviluppare modelli di previsione e valutazione del rischio migliori. Pertanto, i progressi nella ricerca sui fulmini vulcanici sono fondamentali per la sicurezza delle comunità vicine.

Un fenomeno affascinante e pericoloso

Osservando i fulmini durante le eruzioni vulcaniche, diventa chiaro che questo fenomeno non è solo uno spettacolo visivo mozzafiato, ma anche un promemoria del potere distruttivo della natura. Comprendere la loro origine e i meccanismi che li producono è essenziale non solo per la ricerca scientifica, ma anche per la sicurezza delle comunità che vivono in prossimità dei vulcani attivi.