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Earth of fire

Actualité volcanique, Articles de fond sur étude de volcan, tectonique, récits et photos de voyage

Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Actualités volcaniques

Lorsque, lors d'une éruption, les particules de cendre volcanique sont violemment expulsées, leur frottement crée des charges et déclenchent des éclairs.

Lorsque la foudre frappe dans le panache de cendres, la chaleur est suffisante pour changer des particules en petites sphères de verre.

Les chercheurs ont développé une méthode pour mesurer une des caractéristiques parmi les plus frappantes et les plus difficiles à mesurer : les éclairs volcaniques.

Sphérules provenant de l'éruption du Redoubt en 2009 : A. Une simple spérule entourée de particules de cendres, B. Un amas de spérules. La taille est inférieure à celle d'un cheveu humain - Lightning-induced volcanic spherules / Kimberly Genareau & al. - GSA

Sphérules provenant de l'éruption du Redoubt en 2009 : A. Une simple spérule entourée de particules de cendres, B. Un amas de spérules. La taille est inférieure à celle d'un cheveu humain - Lightning-induced volcanic spherules / Kimberly Genareau & al. - GSA

L'étude récente définit un modèle testé en utilisant des sphérules de verre collectées lors de l'éruption du Redoubt en 2009 en Alaska, et de l'Eyjafjalajökull en 2010 en Islande, versus des sphérules crées en laboratoire.

Localisation des éruptions et des dépôts dont sont originaires les sphérules étudiées - Doc. Lightning-induced volcanic spherules / Kimberly Genareau & al. - GSA

Localisation des éruptions et des dépôts dont sont originaires les sphérules étudiées - Doc. Lightning-induced volcanic spherules / Kimberly Genareau & al. - GSA

Eruption du Redoubt en 2009 - éclairs développés dans le panache - photo B.Higman

Eruption du Redoubt en 2009 - éclairs développés dans le panache - photo B.Higman

Eruption de l'Eyjafjalajökull en 2010 -  un panache bien éclairé ! - photo R.Sigurdsson

Eruption de l'Eyjafjalajökull en 2010 - un panache bien éclairé ! - photo R.Sigurdsson

Ce modèle a révélé la température et la durée de l'éclair dans le panache de cendres, où des sphérules de verre ont été crées.

Elles se sont formées dans les deux cas à des températures comprises entre 2.700 et 4.700 °C ( 5.000 à 8.500 °F) ; au Redoubt, la chaleur a formé des sphères d'un diamètre compris entre un millième et quatre millièmes de centimètre, tandis qu'en Islande, le diamètre des sphères formées lors de l'éruption de l'Eyjafjalajökull est plus petit que deux millièmes de centimètre.

Les sphères de verre, signalées par des flèches, parmi les particules de cendres de l'éruption 2009 du Redoubt, vues au microscope électronique - Credit: Wadsworth et al., JGR: Solid Earth/AGU.

Les sphères de verre, signalées par des flèches, parmi les particules de cendres de l'éruption 2009 du Redoubt, vues au microscope électronique - Credit: Wadsworth et al., JGR: Solid Earth/AGU.

La nouvelle étude de Wadsworth et ses collègues révèle aussi que la formation de la sphérule de verre est limitée par le taux de transfert de chaleur depuis l'éclair jusqu'au centre de la particule de cendre.

L'application du modèle devrait permettre de mesurer la taille des sphères de verre dans un dépôt de cendres volcaniques, et de déterminer la température des décharges d'éclairs, et leur durée de vie ... travail pouvant être effectué après l'éruption. Ces données vont permettre d'estimer le taux de décharge de cendres, la distribution de taille des particules et la pression dans l'évent du volcan.

Elles peuvent également intervenir dans les études des dangers que présentent les cendres volcaniques pour les turbines d'avions.

La méthode s'avère de plus plus sûre et moins onéreuse que le déploiement d'outils de surveillance conventionnels.

 

Sources :

- AGU Blogosphere / GeoSpace – Glass formed by volcanic lightning could be used to study eruptions 

- AGU Publications - limites de taille pour l'arrondissement des particules de cendres volcaniques chauffées par la foudre - par Fabian B. Wadsworth, et al - lien
- Géologie - La foudre induite par sphérules volcaniques - par Kimberly Genareau et al. - lien

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