Sähköistä tuhkaa Islannista

Euroopan lentoliikenteen lamauttaneen Eyjafjöll-tulivuoren tuhkasta on tehty yllättävä löytö: tuhkalla oli sähkövaraus.

tiistai 1. kesäkuuta 2010 teksti Brian Handwerk, National Geographic News

Aivan purkautuvan tulivuoren yllä olevien tuhkapilvien on aiemminkin havaittu aiheuttavan salamointia ja varautunutta tuhkaa on löydetty noin 50 kilometrin päästä tulivuoresta.

Viime viikolla Environmental Research Letters -lehdessä julkaistun tutkimuksen mukaan Eyjafjöll-tulivuoresta peräisin olevaa sähköistä tuhkaa on kuitenkin löydetty jopa 1 200 kilometrin päästä tulivuoresta.

Niin kaukana tuhkan sähkövarauksen syynä ei enää ole purkauksesta peräisin oleva energia, keroo tutkimukseen osallistunut meteorologi Giles Harrison brittiläisestä Readingin yliopistosta. Tuhkan hiukkasten koon ja muodon perusteella "mahdollinen tulivuoresta peräisin ollut lataus olisi purkautunut matkalla jo moneen kertaan".

Vulkaanisessa tuhkapilvessä tuhkahiukkaset olivat varautuneet 32 kertaa sen jälkeen, kun tuhka oli purkautunut Islannin jäätikön alla olevasta tulivuoresta. Tämä viittaa siihen, että tuhka voi latautua uudelleen, sanovat tutkijat. Monet vulkaaniset tuhkapilvet voivat siis olla sähköisesti varautuneita, ja se saattaa vaikuttaa lentoliikenteeseen.

Varautunutta tuhkaa vulkaanisessa pilvessä

Eyjafjöll-tulivuori alkoi purkautua maaliskuun lopussa, ja 14. huhtikuuta siitä alkoi tupruta tuhkaa, joka muodosti valtavan pilven.

Pilvi ajautui Euroopan ylle ja lamautti lentoliikenteen, sillä tuhkan pelättiin tukkivan lentokoneiden moottorit.

Kun pilvi oli Skotlannin yllä, Harrison ja hänen kollegansa kiiruhtivat länsirannikolla sijaitsevaan Stranraerin satamakapunkiin. Kaupungin yllä neljän kilometrin korkeudessa oli 600 metriä paksu tuhkakerros.

Ryhmä lähetti erikoisvarusteisen sääpallon mittaamaan ilmakehässä olevien tuhkahiukkasten kokoa, muotoa ja ominaisuuksia.

Maan ilmakehässä on hyvälläkin säällä pieni sähkökenttä. Se voi aiheuttaa ilman mukana kulkevien hiukkasten tai pilven reunassa olevien hiukkasten varautumisen, selvittää Harrison.

Varautuneet tuhkahiukkaset löydettiin kuitenkin keskeltä vulkaanista pilveä, ei sen reunasta. Siksi hiukkasten varaus ei todennäköisesti johdu ilmakehän normaalista sähköisyydestä.

“Syynä lienee jokin hiukkasten oma ominaisuus, sillä varaus riippui hiukkasten sijainnista ja määrästä," sanoo Harrison. "Enempää emme vielä tiedä."

Aiemmat sääpalloilla tehdyt tutkimukset ovat osoittaneet, että aavikoiden yllä riehuvat pölymyrskyt voivat varautua prosessissa, jossa hiukkaset törmäävät. Prosessin kulkua ei vielä ole saatu tarkkaan selvitettyä. Tutkijat uskovat, että sama ilmiö voi olla syynä myös tuhkapilven varaukseen.

Sähköinen tuhka vaikeuttaa lentämistä

Sähköisesti varautunut tuhka voi teoriassa aiheuttaa vaaraa lentoliikenteelle, sillä varautuneet hiukkaset saattavat häiritä radioliikennettä. Jos sähköisesti varautunut tuhka tunkeutuu lentokoneen matkustamoon ja ohjaamoon, se voi myös vaurioittaa lentokoneen järjestelmiä.

Harrison kuitenkin korostaa, että lentokoneet on suunniteltu kestämään myös salamaniskkuja, joiden sähkövaraus on suuri, joten varautuneen tuhkan ei arvioida aiheuttavan suurta riskiä.

Itse asiassa sähköisen tuhkan löytyminen voi olla lentomatkustajien onni, sillä varaus voi auttaa tutkijoita ennakoimaan paremmin pilven liikkeitä, sanoo Harrison.

Sähkövarausta voidaan mitata nykyisillä laitteilla, joten varautuneen pilven liikkeitä helppo seurata jopa senkin jälkeen, kun näkyvä pilvi jo on hajonnut.

Tutkijat myös tietävät, miten varaus vaikuttaa siihen, kuinka hiukkaset reagoivat keskenään. Hiukkasten reagointi puolestaan vaikuttaa niiden massaan ja siten myös liikkeisiin ja siihen, miten helposti hiukkaset häviävät sateella taivaalta.

Pilven varauksen mittaaminen voi siis auttaa selvittämään tarkemmin, miten tuhkapilvi liikkuu ja miten kauan se pysyy ilmassa.

Ehkä sinua kiinnostaa...

Ehkä tämä kiinnostaa sinua ...