Para ilmuwan menggunakan teknologi yang dapat mengintip ke dalam bulu abu gunung berapi untuk memahami bagaimana petir vulkanik terbentuk.
Petir selama badai bisa dramatis, tetapi kilat di atas gunung berapi yang meletus mungkin hanya salah satu fenomena alam yang paling menakjubkan. Para ilmuwan baru sekarang mulai memahami seluk-beluk yang terlibat dalam produksi petir vulkanik berkat perkembangan teknologi gelombang elektromagnetik baru yang dapat mengintip ke dalam bulu abu.
Petir vulkanik di bawah langit berbintang di Eyjafjallajokull di Islandia selama letusan 2010. Gambar muncul milik Sigurdur Stefnisson.
Petir vulkanik di atas Eyjafjallajokull di Islandia selama letusan 2010. Gambar muncul milik Sigurdur Stefnisson.
Petir umumnya disebabkan oleh pemisahan partikel bermuatan positif dan negatif di atmosfer. Setelah pemisahan muatan menjadi cukup besar untuk mengatasi sifat isolasi udara, listrik akan mengalir di antara partikel bermuatan positif dan negatif sebagai baut petir dan menetralkan muatan.
Di awan badai, partikel bermuatan berasal dari tetesan air cair dan beku yang bersirkulasi di dalam awan. Petir terjadi di dalam awan badai ketika partikel positif menumpuk di dekat bagian atas awan dan partikel negatif berkumpul di bawah. Muatan negatif di bagian bawah awan badai juga dapat terhubung dengan muatan positif di permukaan tanah yang menciptakan petir awan-ke-tanah.
Ribuan kilatan cahaya telah diamati selama letusan gunung berapi besar. Para ilmuwan berpikir bahwa partikel bermuatan yang bertanggung jawab atas petir vulkanik dapat berasal dari material yang dikeluarkan dari gunung berapi dan melalui proses pembentukan muatan dalam awan abu yang bergerak melalui atmosfer. Namun, hanya beberapa studi ilmiah yang telah dilakukan pada petir vulkanik hingga saat ini. Oleh karena itu, penyebab pasti petir vulkanik masih diperdebatkan secara aktif.
Petir vulkanik sulit dipelajari bukan hanya karena lokasi terpencil dari banyak gunung berapi dan erupsi yang jarang terjadi, tetapi juga karena awan abu yang lebat dapat mengaburkan kilat yang menerangi. Teknologi baru yang melibatkan emisi radio frekuensi sangat tinggi (VHF) dan jenis gelombang elektromagnetik lainnya sekarang memungkinkan para ilmuwan untuk mengamati petir di dalam gumpalan abu yang seharusnya tidak akan terlihat. Teknologi ini pertama kali digunakan selama letusan tahun 2006 di Gunung Augustine di Alaska, dan kemudian digunakan selama letusan di Gunung Redoubt di Alaska pada tahun 2009 dan Gunung Eyjafjallajökull di Islandia pada tahun 2010.
Dari penelitian ini, para ilmuwan telah dapat membedakan dua fase yang berbeda untuk produksi petir vulkanik. Fase pertama, yang dikenal sebagai fase erupsi, mewakili petir intens yang terbentuk segera atau segera setelah letusan dekat kawah. Jenis petir ini diduga disebabkan oleh partikel bermuatan positif yang dikeluarkan dari gunung berapi. Fase kedua, yang dikenal sebagai fase bulu-bulu, mewakili petir yang terbentuk di bulu-bulu abu di lokasi-lokasi di bawah angin kawah. Sementara asal-usul partikel bermuatan untuk petir membanggakan masih sedang diselidiki, beberapa jenis proses pengisian dalam membanggakan mungkin terjadi mengingat bahwa ada sedikit keterlambatan dalam produksi petir tersebut. Studi lebih lanjut pasti akan mengikuti.
Intinya: Badai petir yang intens dan spektakuler dapat dihasilkan selama letusan gunung berapi yang besar. Para ilmuwan berpikir bahwa partikel bermuatan yang bertanggung jawab atas petir vulkanik dapat berasal dari material yang dikeluarkan dari gunung berapi dan melalui proses pembentukan muatan dalam awan abu yang bergerak melalui atmosfer.