Cuando el volcán submarino Hunga Tonga de Tonga perdió los estribos en una erupción el 15 de enero de 2022, eructó gotas de magma y exhaló nubes de ceniza y vapor de agua fuera del océano, provocando intensos rayos. Esta no fue una tormenta ordinaria.
Hunga es famosa por sus rabietas, pero se ha superado a sí misma. Esa tormenta ahora cuenta con la mayor cantidad de rayos jamás registrados en la Tierra. Colgando ominosamente sobre el Océano Pacífico había una nube volcánica iluminada por anillos concéntricos de rayos que destellaron unas 192,000 veces durante las 11 horas que el volcán estuvo activo (eso es unos 2,615 destellos por minuto). Los relámpagos se dispararon hasta 30 km (19 millas) de altura, otro récord, superando incluso a ciclones y supercélulas.
Dirigido por la vulcanóloga Alexa Van Eaton del Servicio Geológico de EE. UU., un equipo de investigadores que analizó más de cerca las observaciones de la erupción de Hunga y la tormenta que siguió descubrió que nadie había registrado un rayo tan extremo. “Nuestros hallazgos muestran que una columna volcánica lo suficientemente poderosa puede crear su propio sistema climático, manteniendo las condiciones para la actividad eléctrica a alturas y tasas no observadas anteriormente”, dijeron Van Eaton y su equipo en un estudio publicado recientemente en Geophysical Research Letters.
haciendo relámpagos
Los rayos son generados por partículas con cargas positivas o negativas que se forman en el aire turbulento. Durante un tiempo, el aire actuará como aislante y evitará que estas partículas se neutralicen entre sí. Pero si se acumula suficiente carga, puede causar una descomposición de ese aire, lo que permite que la electricidad viaje para que las cargas opuestas puedan encontrarse. Su punto de encuentro puede estar en la Tierra o donde se hayan reunido cargas opuestas dentro de una nube tormentosa.
Se cree que los anillos concéntricos de rayos vistos en la atmósfera superior durante la erupción de Hunga fueron creados por ondas energéticas ultrarrápidas conocidas como ondas de gravedad. A medida que estos pasaban a través de las nubes sobre el volcán, causaron cambios en la presión del aire y generaron suficiente turbulencia para generar rayos.
Aunque el volcán Hunga en realidad comenzó a entrar en erupción el 19 de diciembre de 2021, estuvo en su punto más temperamental el 15 de enero, cuando una columna volcánica explotó a unos 58 km (36 millas) en el cielo. Había dos satélites geoestacionarios, el GOES-8 de la NOAA (usando su Geostationary Lightning Mapper o GLM) y el Himawari-8 de la Agencia Meteorológica de Japón, que observaron el fenómeno a medida que evolucionaba. Fue a través de estos datos que los investigadores identificaron cuatro fases de la erupción.
Pasando por fases
Durante la primera fase, los satélites detectaron la columna volcánica que subía y bajaba, pero no había señales de relámpagos. La segunda fase fue la más poderosa. El magma, el vapor de agua y otros gases volcánicos atravesaron el aire a velocidades increíblemente altas, erupcionaron más allá de la mesosfera, donde la columna de humo alcanzó su punto máximo anteriormente, y entraron en la estratosfera, donde alcanzaron su altura máxima. Esto creó una enorme nube paraguas en la estratosfera y una nube más pequeña ligeramente debajo de ella en la tropopausa. Se cree que la nube superior tenía una altura de 40 km (casi 25 millas). Había tanta masa expulsada al aire que envió ondas de gravedad a velocidades de más de 80 metros por segundo, formando ondas en las nubes, principalmente en la nube superior, y expandiendo los anillos de rayos.
El instrumento GLM vio la mayoría de los rayos cuando la nube paraguas superior comenzó a alejarse del volcán y reveló su respiradero humeante. Tanto la erupción como los relámpagos se calmaron un poco, pero aumentaron nuevamente en la tercera fase, y fue solo en la cuarta fase que la intensidad comenzó a desvanecerse.
Desafortunadamente, a medida que el penacho se disparó a más de 30 km (aproximadamente 19 millas) sobre el nivel del mar, GLM tuvo problemas para observarlo y, en ocasiones, los rayos se volvieron indetectables. Van Eaton y su equipo creen que esto fue causado por un relámpago demasiado bajo o demasiado alto para que el satélite lo captara (es más probable que fuera demasiado bajo porque debería haber sido visible en altitudes más altas).
“Este evento continúa ampliando los límites de nuestra comprensión de cómo el vulcanismo explosivo impacta en el sistema terrestre más amplio”, dijo Van Eaton en el estudio.
Debido a que ella y su equipo descubrieron que las erupciones pueden intensificar los rayos, su descubrimiento facilitará la evaluación de los riesgos para los aviones debido a los rayos y las nubes de ceniza que pueden oscurecer la visión. Ella planea continuar estudiando este fenómeno para obtener más información. A veces, los efectos especiales en la naturaleza pueden parecer más irreales que incluso los de las películas.
Cartas de investigación geofísica, 2023. DOI: https://doi.org/10.1029/2022GL102341 (Acerca de los DOI).
Elizabeth Rayne es una criatura que escribe. Su trabajo ha aparecido en SYFY WIRE, Space.com, Live Science, Grunge, Den of Geek y Forbidden Futures. Cuando no está escribiendo, cambia de forma, dibuja o se disfraza como un personaje del que nadie ha oído hablar. Síguela en Twitter @quothravenrayne.