La erupción volcánica de Tonga desencadena la actividad eléctrica más intensa jamás registrada “cientos de veces más potente que una bomba atómica”

Los investigadores dicen que se produjeron casi 200.000 relámpagos dentro de la columna volcánica, alcanzando una tasa máxima de más de 2.600 relámpagos por minuto.

Un nuevo estudio encontró que la erupción volcánica de Hunga Tonga del año pasado provocó la variedad más extrema de actividad eléctrica jamás registrada, con la asombrosa cantidad de 2600 relámpagos por minuto, que es cientos de veces más potente que una bomba atómica.

El 15 de enero de 2022, después de semanas de estruendo y emisión de cenizas, la caldera submarina cerca del pequeño Reino de Tonga experimentó una escalada sin precedentes. El volcán Hunga, en la mayor erupción volcánica presenciada en más de un siglo, expulsó la asombrosa cantidad de 2,3 millas cúbicas de roca fundida y evaporó aproximadamente 146 teragramos de agua, lo que equivale a llenar 58.000 piscinas olímpicas.

Las secuelas también produjeron una columna colosal, parecida a una nube en forma de hongo, compuesta de gases volcánicos, fragmentos de magma conocido como tefra y agua de mar evaporada. Este penacho imponente alcanzó una altura asombrosa de 58 kilómetros (36 millas), aproximadamente a la mitad de la extensión del espacio.

Sin embargo, lo que realmente asombró a los vulcanólogos fueron las lecturas iniciales que revelaron un inmenso anillo de rayos que emanaba del epicentro de la erupción, expandiéndose a una asombrosa velocidad de aproximadamente 290 kilómetros por hora (180 millas por hora). Este fenómeno dejó atónitos a los científicos y generó una multitud de misterios, incluida la destrucción de una isla causada por la erupción de Tonga.

Durante la erupción, hubo casi 200.000 relámpagos dentro de la columna volcánica, alcanzando una tasa máxima de más de 2.600 relámpagos por minuto. Esto es significativamente más alto que el récord anterior de actividad de rayos, que se observó durante una fuerte tormenta eléctrica en el sur de los Estados Unidos en 1999, con una tasa de 993 destellos por minuto.
“No creo que ninguno de nosotros realmente esperara ver una rosquilla de descargas eléctricas de 280 kilómetros de diámetro”, dice la Dra. Alexa Van Eaton, vulcanóloga física del Servicio Geológico de los Estados Unidos y autora principal de un nuevo artículo sobre el evento Hunga.

Y después de combinar datos de varios sistemas de monitoreo remoto, ella y su equipo creen que han reconstruido cómo sucedió: las partículas de penacho que navegaban por una “ola de gravedad” volcánica crearon la tormenta perfecta para un rayo que estableció un récord.

El evento récord se desarrolló debido a la inmensa presión acumulada dentro de la cámara de magma subterránea del volcán submarino. Los gases quedaron atrapados dentro de la cámara, y la fractura de la roca probablemente provocó una disminución repentina de la presión, lo que permitió que el gas se expandiera y rompiera la cámara. El hecho de que el cono volcánico estuviera ubicado aproximadamente a 200 metros (656 pies) por debajo de la superficie del mar proporcionó una profundidad ideal para una explosión significativa, lo que provocó que el agua de mar entrante se convirtiera instantáneamente en vapor, acelerando la rápida propagación e intensidad de la erupción.

Si el cono hubiera sido más profundo, la presión adicional del agua habría ayudado a contener la erupción. La roca fundida y caliente contribuyó a la rápida vaporización del agua de mar, que se elevó en el penacho, lo que finalmente resultó en choques eléctricos entre cenizas volcánicas, vapor de agua enfriado y granizo, una colisión que proporcionó las condiciones perfectas para que se formaran los rayos.

Los investigadores identificaron cuatro etapas distintas de actividad volcánica eruptiva, caracterizadas por la altura de la columna y la frecuencia de los rayos a medida que crecían y menguaban. Los conocimientos obtenidos de la correlación entre la intensidad de los rayos y la actividad eruptiva proporcionan un mejor seguimiento y predicción de los peligros para la aviación durante las principales erupciones volcánicas, incluido el desarrollo y el movimiento de las nubes de cenizas volcánicas. Obtener una detección temprana confiable de columnas volcánicas, especialmente para volcanes submarinos remotos, presenta un desafío importante.

La integración de todas las observaciones de largo alcance disponibles, incluidos los rayos, mejora la detección temprana para mantener a las aeronaves y las personas fuera de peligro.
“No solo nos llama la atención la intensidad de los rayos, sino también los anillos concéntricos de los rayos, centrados en el volcán, que se expandieron y contrajeron con el tiempo. El tamaño de los anillos de rayos era algo que nunca habíamos visto antes, por lo que hay no hay comparación con ningún otro evento meteorológico”, dijo Van Eaton. De hecho, la columna volcánica inyectó una masa tan significativa en la atmósfera superior que formó una nube con forma de paraguas, similar a lo que ocurre cuando el delta de un río desemboca en un lago.
Van Eaton y sus colegas investigadores notaron que los rayos “emergieron” en las mismas ondas y se movieron hacia afuera como anillos con un ancho de 250 kilómetros. Si eso no es lo suficientemente fascinante, esta erupción pertenece a un estilo volcánico conocido como erupción freatopliniana, también llamada explosión freatomagmática, erupción ultravolcánica o erupción freática.

Ocurre cuando una cámara de magma interactúa con aguas profundas o poco profundas, lo que hace que la temperatura extrema del magma vaporice el agua casi instantáneamente en vapor.

Como resultado, se produce una violenta explosión de vapor, agua, cenizas, rocas y bombas volcánicas. En el pasado, este estilo de erupción solo se conocía a partir de registros geológicos y nunca se había observado con equipos modernos, lo que convierte a la erupción de Tonga en un hito en este sentido.

“Fue como descubrir un dinosaurio y verlo caminar sobre cuatro patas, un evento impresionante”, concluyó Van Eaton.