Vuonna 79 jKr Plinius nuorempi todisti Vesuvius-vuoren purkautumisen ensikäden kautta. Useita vuosia myöhemmin hän kroonisi tuhoa sarjasta kirjeitä, joissa ei kerrottu pelkästään "naisten karkaisemisesta, pikkulasten itkimisestä ja miesten huutamisesta", vaan myös tapahtumapaikalle ilmestyvistä raivoisista luonnonvoimista, mukaan lukien "pelottavasta pimeästä" pilvet, vuokrattu salaman välityksellä, kääntyivät ja ryöstivät, avautuen paljastamaan valtavia liekkihahmoja. ”
Vaikka Plinyn kuvailemat mustan savun ja mölylevien liekit todennäköisesti vastaavat keskimääräisen ihmisen näkemystä tulivuorenpurkauksesta, salama - jonka varjoaan on tulivuoren yläpuolelta tuleva pelottava laavakuva - epäonnistuu usein leikkauksen tekemisessä. Silti Maya Wei-Haas raportoi National Geographicille, että nämä sähkökäyttötarjonnat tarjoavat enemmän kuin vain upean valonäyttelyn. Journal of Volcanology and Geothermal Research -lehdessä julkaistun uuden tutkimuksen mukaan salama voi auttaa tutkijoita paremmin seuraamaan purkauksia tarjoamalla tietoa tulivuorien käyttäytymisestä lähes reaaliajassa.
Portlandin osavaltion yliopiston, Yhdysvaltain geologisen tutkimuksen (USGS), Washingtonin yliopiston ja National Oceanic and Atmospheric Administration -järjestön tutkijat veivät maailmanlaajuisen salamanpaikannusverkoston tietokantaan 1563 aktiivisen tulivuoren salamannopeutta sekä satelliittikuvia, jotka vangitsevat vulkaanista sujuvaa laajenemista, jotta voidaan seurata salamanopeutta eri kohdissa purkauksen aikana.
Ryhmä havaitsi, että taivaan läpi räjähtävien salamaiskujen lukumäärä oli huipussaan purkauksen ollessa alkuvaiheessa voimakkuus ja laskenut, kun suihke jatkoi laajentumistaan, mikä viittaa siihen, että aktiivisuuspiikit merkitsevät avainmuutoksia purkausten varhaisessa vaiheessa.
Wei-Haasin mukaan salama-analyysillä on useita etuja perinteisiin valvontamenetelmiin verrattuna. Tutkijat luottavat tyypillisesti seismometreihin potentiaalisten tulivuoren uhkien mittaamiseksi, mutta sellaisia työkaluja on vaikea asentaa ja ylläpitää, mikä tarkoittaa, että ne sijoitetaan usein yhteisöihin rajoittuvien tulivuorten sijaan syrjäisten alueiden sijasta. Valitettavasti suhteellinen eristys ei sulje pois riskiä, koska etä vulkaanien yläpuolella lentäviä lentokoneita voi haitata tulivuoren tuhka.
Satelliittikuvat ja infrapunaäänet ovat kaksi muuta vaihtoehtoa, mutta molemmilla on haittapuolia: Pilvet tai pimeys voivat piilottaa keskeisiä vihjeitä välittömiin purkauksiin, ja infrapunasäteessä käytetyt ääniaallot voivat häiriintyä liikkuessaan satojen mailien yli. Salaman havaitseminen on sitä vastoin nopea (jopa paremmat kuin silminnäkijöiden raportit) ja on vähemmän herkkä sääesteille. Kuten tutkimuksen avustaja Alexa Van Eaton, USGS Cascades Volcano Observatoryn vulkanologi, kertoo National Geographic -valo välttää myös ääniaaltojen aiheuttamat vääristymät.
Tulivuoren salama on kauan mystifioinut tutkijoita. Angela Fritz kirjoittaa The Washington Postille vuonna 2016, että on vaikeaa saada salamaa toimintaan, koska iskut tapahtuvat vasta voimakkaimpien purkausten alussa.
Yleensä salama toimii korjausmekanismina ilmakehässä erotettuihin negatiivisiin ja positiivisiin varauksiin. Kun salama iskee, tällaiset varaukset neutraloituvat. Tutkijat tietävät, että keskimääräisen ukkosmyrskysi syylliset ovat sähköistetyt jääkiteet, mutta viime aikoihin asti vulkaanisen salaman tarkka tiede oli edelleen mysteeri. Sitten, vuonna 2016, kaksi tutkimusta, jotka julkaistiin erikseen julkaisussa Geophysical Research Letters, hahmotteli lupaavia selityksiä yksittäiselle ilmiölle.
Kuten Becky Oskin toteaa Live Science, yksi raportti keskittyi videomateriaaliin, infrapunasäteeseen ja sähkömagneettiseen analyysiin liittyen Japanin Sakurajima-tulivuoriin. Tulokset viittasivat siihen, että paksuissa tuhkopilvissä hierovien hiukkasten tuottama staattinen sähkö oli vastuussa tulivuoren salamasta. Toinen tutkimus, jota johti myös Van Eaton, keskittyi Calbucon tulivuoren purkamiseen huhtikuussa 2015 Chilessä. Mielenkiintoista on, että joukkue havaitsi selkeät samankaltaisuudet tulivuoren salaman ja ukkos Salaman välillä; Huolimatta jäisen tulivuoren näennäisesti ristiriitaisesta luonteesta, Van Eaton ja hänen kollegansa havaitsivat, että vesihöyryllä täytetyt ohuen tuhkan pilvet tuottivat jäätä, joka laukaisi salaman paljon kuin ukkospilvi.
Uusimpien havaintojen yhteydessä vuoden 2016 tutkimukset tarjoavat runsaasti todisteita salaman tärkeydestä tulivuoren toiminnan seurannassa. Mutta kuten Rebecca Williams, Hullin yliopiston vulkanologi, joka ei ollut mukana tutkimuksessa, kertoo National Geographicin Wei-Haasille, kysymykset - mukaan lukien kysymys siitä, kuinka hyvin WWLLN: n anturiverkosto erottaa myrskyn ja vulkaanisen salaman - pysyvät edelleen.
"Kaksi tyyppiä on täysin erotettava toisistaan, mutta tässä on paljon potentiaalia", Hull sanoo.
Van Eaton toistaa tämän tunteen kertomalla Wei-Haasille, että lisätutkimuksia on tehtävä ennen menetelmän käyttöönottoa yleiseen käyttöön.
"Mitä meillä tällä paperilla todella on, on joitain mehukkaita havaintoja", Van Eaton toteaa lopuksi. "Toivon, että tämä käynnistää paljon mielenkiintoista mallityötä ja ihmisiä, jotka voivat ottaa nämä havainnot ja viedä ne seuraavalle tasolle."
