Traducido por el equipo de SOTT.net en español

El Sakurajima, uno de los volcanes más activos de Japón, suele deslumbrar con espectaculares relámpagos volcánicos en un cielo lleno de cenizas. Pero el volcán también puede producir estallidos de actividad eléctrica mucho más pequeños e invisibles que desconciertan e intrigan a los científicos.
Lightning flashes and ash and lava spew as Sakurajima volcano erupts in Japan
© Mike Lyvers/Moment/Getty Images
Los relámpagos, la ceniza y la lava que arroja el volcán Sakurajima en Japón. Un nuevo estudio distingue entre los relámpagos y las pequeñas y misteriosas oleadas de actividad eléctrica producidas por el volcán.
Ahora, un análisis de 97 explosiones en Sakurajima de junio de 2015 está ayudando a mostrar cuándo las erupciones producen rayos visibles y cuándo producen las misteriosas e invisibles oleadas de actividad eléctrica, informan los investigadores en la revista Geophysical Research Letters del 16 de junio.

Estos estallidos invisibles, denominados descargas de ventilación, se producen al principio de las erupciones, lo que podría permitir a los científicos averiguar cómo utilizarlos para advertir de las explosiones inminentes.

Los investigadores saben que los relámpagos volcánicos pueden formarse por la carga de silicatos, que ocurre tanto cuando las rocas se rompen durante una erupción como cuando las rocas y otros materiales arrojados por el volcán se empujan unos a otros en el penacho turbulento (SN: 3/3/15). Las diminutas partículas de ceniza se frotan entre sí, ganando y perdiendo electrones, lo que crea cargas positivas y negativas que tienden a agruparse en bolsas de carga similar. Para neutralizar este inestable campo eléctrico, los rayos zigzaguean entre los grupos cargados, dice Cassandra Smith, vulcanóloga del Observatorio Volcánico de Alaska en Anchorage.

Los experimentos han demostrado que no se pueden producir rayos sin una cierta cantidad de ceniza en el sistema, dice Smith. "Así que si se ven relámpagos volcánicos, se puede estar bastante seguro de que la erupción tiene ceniza".

Por otro lado, las descargas de ventilación, son ráfagas de actividad eléctrica que se detectan con relativa facilidad y que producen una señal continua de alta frecuencia durante segundos, una eternidad en comparación con los rayos. Estas descargas pueden medirse con equipos especializados.

Centrándose en las pequeñas explosiones de Sakurajima, definidas como aquellas con una columna de humo de 3 kilómetros de alto o menos y con una duración inferior a cinco minutos, Smith y sus colegas examinaron la carga de silicatos, la dinámica de las columnas de humo y la relación entre los rayos volcánicos y las descargas de los respiraderos. Como se esperaba, el equipo descubrió que los rayos en Sakurajima se producían en columnas repletas de ceniza. Sin embargo, las descargas de los respiraderos sólo se producían cuando las columnas ricas en ceniza con rayos volcánicos se disparaban hacia el cielo a velocidades superiores a unos 55 kilómetros por segundo.

"Una vez que se llega a cierta intensidad de erupción", dice Smith, "vas a ver estas descargas de ventilación".

El monitoreo de estos vertidos podría ser especialmente útil para detectar rápidamente las erupciones con mucha ceniza. El seguimiento de la ceniza es vital, dice Smith, "porque es lo que resulta peligroso para la aviación y las comunidades locales" en muchos casos. La actividad eléctrica, dice, señala una pluma rica en ceniza sin importar el tiempo o la hora del día, y las descargas de los respiraderos proporcionan una medida de la intensidad de una erupción, lo que podría ayudar a los observatorios a modelar hacia dónde podría llegar una columna de humo.

Según Chris Schultz, meteorólogo investigador del Marshall Space Flight Center de la NASA en Huntsville (Alabama), el seguimiento de los relámpagos y descargas de ventilación podría cubrir las lagunas que dejan otras formas de vigilancia de los volcanes. Los sismólogos rastrean los movimientos subterráneos del magma para buscar señales de una erupción inminente, por ejemplo, los infrasonidos se utilizan para indicar cuándo se ha producido una explosión, pero esta técnica no distingue entre la ceniza y el gas en las erupciones. Y los satélites recogen datos sobre las erupciones, aunque en muchos casos eso depende de que haya buen tiempo en el momento adecuado.

Los relámpagos y las descargas de los respiraderos, dice Schultz, también pueden proporcionar eventualmente alertas tempranas, especialmente antes de las grandes erupciones ricas en cenizas.