Il vulcano Hunga
Il vulcano Hunga a Tonga ha prodotto l’eruzione più violenta dell’era moderna dei satelliti, inviando un pennacchio ricco d’acqua alto almeno 58 km
Appena sotto la superficie dell'Oceano Pacifico meridionale si trova il vulcano Hunga. Parte dell'arcipelago di Tonga e a nord dell'isola principale di Tonga, Tongatapu, Hunga si trova in una zona sismica molto attiva ed ha eruttato quattro volte dal 1988, l'ultima nel 2022. L'ultima eruzione ha causato un'onda di tsunami alta quasi 46 metri che ha colpito le vicine isole disabitate e onde alte più di 2 metri che hanno raggiunto la costa del Perù. Una delle più grandi esplosioni vulcaniche registrate dall'eruzione del Krakatau nel 1883, che produsse onde d'urto atmosferiche misurate fino all'Europa.
Questi tipi di effetti sono comunemente associati alle eruzioni vulcaniche, ma Hunga ha aggiunto un’altra caratteristica, meno conosciuta: fulmini spettacolari.
Hunga ha prodotto un enorme pennacchio di cenere ricco di acqua che ha raggiunto la stratosfera e ha generato la velocità di fulmini più intensa mai rilevata. Com'è possibile che un pennacchio di cenere, e non un temporale, abbia prodotto il maggior numero di fulmini mai rilevati?
Fulmine stratosferico
Potenti eruzioni vulcaniche producono pennacchi di cenere che possono creare i propri sistemi meteorologici, fornendo le condizioni per fulmini ad altitudini più elevate di quelle normalmente viste. In una nuvola normale, l’elettricità viene generata quando minuscole particelle di ghiaccio nelle nuvole si scontrano. Quando si accumula abbastanza carica, si verifica un fulmine.
Lo stesso processo avviene in un pennacchio di cenere, ma oltre alle collisioni di ghiaccio, anche le particelle di silicato si scontrano e producono le cariche necessarie per i fulmini.
Quando il vulcano sottomarino di Tonga eruttò, lanciò un pennacchio alto 45 km, più alto dei tipici temporali. Abbiamo visto fulmini ad altitudini stratosferiche (da 4 a 23 km), dove la pressione dell'aria è solitamente troppo bassa per supportare fulmini simili a temporali. Questo pennacchio vulcanico in rapida crescita potrebbe aver creato pressioni più elevate per supportare l’ambiente necessario per i fulmini.
Dopo aver raggiunto la sua massima altezza, il pennacchio si è espanso verso l’esterno come una nuvola a ombrello, creando increspature circolari in rapido movimento note come onde gravitazionali, simili a una roccia lasciata cadere in uno stagno. Anelli di fulmini a forma di ciambella si espandevano con la nuvola dell'ombrello e avevano un diametro di 174 miglia. Simili “buchi di fulmine” sono stati osservati durante i temporali, ma mai su scala così ampia.
Sensori ottici spaziali e reti globali di antenne radio terrestri a migliaia di chilometri di distanza hanno rilevato il fulmine.
Il nostro gruppo presso il Los Alamos National Laboratory è specializzato nel telerilevamento, il che significa che sviluppiamo strumenti e metodi scientifici per rilevare segnali terrestri e spaziali. Ciò svolge un ruolo fondamentale nella missione di sicurezza nazionale del Laboratorio, incluso il rilevamento di detonazioni nucleari, ma può essere applicato anche al rilevamento di fulmini, poiché essi emettono un segnale simile.
Facciamo parte di un team più ampio guidato dal Cascades Volcano Observatory dell' US Geological Survey (1), che ha scoperto che l'eruzione di Tonga ha prodotto 2.615 lampi al minuto alla sua massima intensità. Questo picco di fulmini è significativamente più alto del secondo evento di fulmini più intenso mai rilevato – 993 lampi al minuto – in un temporale nel sud degli Stati Uniti nel 1999.
Il rilevamento remoto dei fulmini ci ha aiutato a creare una cronologia di questa storica eruzione e ha dimostrato il valore dell’utilizzo dei fulmini vulcanici per il monitoraggio dell’attività vulcanica. Osservazioni di fulmini come queste rivelano dettagli sull’evoluzione di un’eruzione nel tempo, il che è particolarmente prezioso quando la copertura nuvolosa oscura le osservazioni satellitari di un pennacchio.
Perché tutto questo è importante? Comprendere i fulmini vulcanici può aiutare gli osservatori a monitorare le eruzioni e a prevedere i pericoli, come il trasporto di pennacchi di cenere e la successiva caduta di cenere.
Nel complesso, il rilevamento remoto dei fulmini aiuta a creare una cronologia dettagliata delle eruzioni vulcaniche e, più in generale, fornisce uno strumento prezioso per prevedere i rischi di vulcanismo esplosivo in tutto il mondo.
Sonja Behnke è una ricercatrice del gruppo di scienze elettromagnetiche e applicazioni spaziali cognitive del Los Alamos National Laboratory. Il suo lavoro è stato finanziato dal programma di ricerca e sviluppo diretto dal laboratorio presso il Los Alamos National Laboratory.
Riferimenti:
Descrizione foto: il vulcano Hunga a Tonga. - Credit: Credit Tonga Geological Service.
Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: The Most Intense Lightning Storm Ever Observed by Science