Cientistas criam vulcão em laboratório para estudar raios em cinzas

Um estudo realizado na Universidade Ludwig Maximilian em Munique, Alemanha, está usando um vulcão criado em laboratório para estudar a incidência de raios que ocorre na coluna de fumaça durante uma erupção.

Corrado Cimarelli, um pesquisador italiano, estuda os raios que são observados frequentemente durante uma erupção em um pequeno vulcão, cuja abertura tem apenas três centímetros de diametro.

O "vulcão de laboratório" permite recriar e estudar os processos que dão origem às condições elétricas necessárias para que estes raios aconteçam.

O objetivo é aprender mais sobre a natureza dos vulcões a partir do comportamento destes raios em suas colunas de fumaça.

"Os raios podem nos dizer muito sobre a estrutura da coluna de fumaça da erupção e sobre os tamanhos das partículas de cinzas", disse Cimarelli à BBC.

Estas informações poderão dar uma indicação se uma erupção pode apresentar algum tipo de risco para aviões, acrescentou o cientista.

Raios

Apesar de ser pequeno, o vulcão de laboratório conseguiu reproduzir as condições que desencadeiam os raios em volta da coluna de fumaça durante a erupção.

O mecanismo é simples: um tubo de metal quente e pressurizado do qual cinzas verdadeiras de vulcão, coletadas no Popocateptl do México, são aceleradas e lançadas em alta velocidade.

O vídeo em câmera lenta conseguiu capturar imagens dos minúsculos raios "dançando" em volta da coluna de cinzas e fumaça.

Para conseguir descargas elétricas em um vulcão real é necessário um grande potencial elétrico entre as diferentes regiões da nuvem de erupção. As partículas de cinza podem ser carregadas ao serem quebradas ou friccionadas umas contra as outras.

Se as cargas são grandes o bastante e estão nos lugares certos dentro da coluna de fumaça e cinzas, um raio pode "pular" de um lugar para outro.

A partir da experiência na universidade alemã ficou claro que o tamanho das partículas é um fator muito importante. Quanto menores forem as partículas, maior o número de raios.

"Nós mudamos sistematicamente os tamanhos do material que estávamos usando e notamos que, se diminuíssemos o tamanho do grão da cinza, produzíamos mais raios", afirmou Cimarelli.

A equipe do cientista italiano agora está levando os dados coletados no vulcão de laboratório para estudar um vulcão de verdade, o Sakurajima, no Japão. Este vulcão produz regularmente raios espetaculares.

Os cientistas vão verificar alguns fatos relativos ao tamanho das partículas das cinzas expelidas pelo vulcão.

"O tamanho das partículas determina o tempo de permanência na atmosfera e, quanto menores elas forem, mais tempo elas ficam para serem carregadas pelo vento", disse o cientista italiano.

"Isto, é claro, significa que se você tem partículas menores, elas podem ser carregadas por longas distâncias. E isto é uma má notícia para a aviação, algo que já sabemos depois da erupção do Eujafjallajokull em 2010."

A fumaça expelida durante uma erupção do vulcão islandês paralisou o tráfego aéreo no continente europeu por diversos dias, causando imenso transtorno.