火山闪电从何而来?

智利今日的火山喷发伴随了一些令人震惊的景象
2011年6月5日,闪电照亮了普耶韦-科尔登卡乌列火山链恩特雷拉戈斯附近上空的火山灰羽流。路透社

今天早上,智利的维拉里卡火山喷发,迫使数千名居民和游客逃离普孔市。火山喷发的图像显示,一座高耸的熔岩喷泉在黎明前漆黑的天空中闪耀。一张由美联社发布的照片显示了更奇怪的景象:闪电在火山灰云中穿梭。

火山喷发期间出现闪电的奇怪现象已经有了很长一段时间的记载,但直到最近,科学家们才确定了闪电出现的原因。他们几乎确定这与喷发出的火山灰颗粒在喷射过程中带电有关,但没人能弄清楚电荷是如何产生的。而且,近距离观察并非易事,直接观察火山喷发并不是最安全的事情。火山灰、熔岩、火山弹……维拉里卡火山区域之所以被疏散是有原因的。

但在2013年,研究取得了突破。慕尼黑路德维希·马克西米利安大学的科学家们成功地在实验室中制造了火山闪电。他们将火山灰颗粒(收集自世界各地)悬浮在氩气中,然后将混合物通过狭窄的管道推入一个容器中。这个过程模拟了火山喷发,即颗粒从地表下的压缩环境中进入大气层。研究人员拍摄了他们的实验视频,发现火山灰颗粒在“喷发”过程中通过摩擦相互充电。当带电颗粒进入容器时,能量被释放,产生微小的闪电。

在自然界中,这些微小的闪电可以变得巨大,形成一些壮观的火山喷发照片,看起来非常像反派的巢穴。但在这个例子中,这不是科幻小说,而是科学的摩擦。

 

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