Les orages volcaniques sont relativement fréquents pendant les éruptions lorsque l’électricité statique se décharge en produisant des éclairs.

Un phénomène très inhabituel a toutefois été observé au Chili en 2008 pendant l’éruption du volcan Chaiten : des éclairs de couleur verte sont apparus dans le panache éruptif !

Un chercheur américain de la Rice University de Houston, spécialiste des phénomènes atmosphériques, s’est penché sur la question et vient de présenter les résultats de son travail lors de la réunion annuelle de l’American Geophysical Union.

Selon lui, de tels éclairs verts apparaissent probablement pendant tous les orages mais ils restent invisibles car ils se produisent à l’intérieur des nuages. S’agissant des nuages de cendre, la répartition des charges est différente et l’éclair vert peut apparaître sur la partie externe du nuage.

Ces éclairs verts correspondent à ce que les scientifiques appellent des filaments d’ionisation (streamers en anglais), des faisceaux de charge positive qui partent du sol et se dirigent vers l’atmosphère. Pendant les orages classiques, ces zones de charges positives restent invisibles à l’intérieur des nuages et sont transportées par des cristaux de glace. C’est le contact entre les faisceaux d’ionisation et les particules chargées négativement qui provoque le déclenchement de l’éclair.

La cendre volcanique fait apparaître les faisceaux d’ionisation (positifs) parce que les particules de cendre tourbillonnent à la surface du nuage. Leur couleur verte est due à la présence d’atomes d’oxygène excités électriquement, comme cela se produit lors des aurores boréales.

Source (en anglais) : Live Science.

Toujours à propos des éclairs volcaniques, un article du National Geographic nous apprend que «des scientifiques de l’Université LMU de Munich (Allemagne) ont créé le premier volcan artificiel capable de simuler les éclairs observés pendant les éruptions ».
Pour simuler le panache de cendre, les chercheurs ont introduit de la cendre volcanique dans un autoclave cylindrique en acier et fermé à son sommet par une plaque de cuivre. Ils ont ensuite injecté du gaz dans ce système jusqu’à ce qu’il atteigne la pression requise, celle qui briserait la plaque de cuivre. Lorsque cette dernière est brisée, l’échantillon subit une décompression instantanée dont la valeur correspond à celle subie par des particules volcaniques lors d’une éruption explosive. Tout d’abord, la décompression soudaine provoque la libération et la condensation du gaz. Peu de temps après, les petites particules apparaissent  et les premières décharges électriques se produisent. Cela correspond à la dynamique des explosions sur des volcans comme le Sakurajima au Japon.
En utilisant leur volcan de laboratoire, les chercheurs pensent maintenant être en mesure de déchiffrer les propriétés critiques des panaches de cendre volcanique. Cela permettrait une meilleure compréhension des éruptions.
Vous pourrez lire l’article (en anglais) dans son intégralité et voir une vidéo de l’expérience à cette adresse:

http://news.nationalgeographic.com/news/2013/12/131213-volcano-lightning-lab-first-video/#close-modal

Volcanic storms are relatively common during eruptions when static electricity discharges producing lightning.
However, a highly unusual phenomenon was observed in Chile in 2008 during the eruption of Chaiten volcano : flashes of green lightning appeared in the eruptive plume !
An American atmospheric scientist at Rice University in Houston looked into the matter and has presented the results of his work at the annual meeting of the American Geophysical Union.
In his opinion, these green flashes probably appear during all thunderstorms but they remain invisible because they occur within the clouds. Regarding ash clouds, the structure of charges is different and the green flash may appear on the outside of the cloud.
These green flashes are what scientists call “streamers”, channels of positive charges that surge from the ground to the atmosphere. During conventional thunderstorms , these zones of positive charges remain invisible inside the clouds where they are carried by ice crystals. It is the contact between the streamers and the negatively charged particles that triggers the flash of lightning.
Volcanic ash revels the ( positive ) streamers because the ash particles swirl on the surface of the cloud . Their green colour is due to the presence of electrically excited oxygen atoms, as happens in the green aurora borealis.

Source: Live Science

L’éclair vert est patfaitement visible dans la partie droite de la photo. 

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(Credit photo: UPI Photo/Landov)

Still about volcanic lightning, an article of the National Geographic informs us that “scientists from LMU University in Munich, Germany, have created the first artificial volcano capable of simulating the lightning flashes seen in real-life eruptions”.

To simulate the ash plume, the researchers charged volcanic ash into a cylindrical autoclave made of steel and sealed at the top with a copper plate. They then injected gas into this system until it reached the target pressure that would break the copper plate. When the top plate is broken, the sample undergoes an instantaneous decompression that matches in value that experienced by volcanic particles during an explosive eruption. First, the sudden decompression causes the gas to escape and condense. Shortly after, small particles appear, and the first electrical discharges occur. This corresponds to the dynamics of explosions at volcanoes like Sakurajima (Japan).

Using the lab volcano, researchers may now be able to decipher critical properties of volcanic ash plumes. That may lead to a better understanding of eruptions.

You can read the whole article and see a video of the experiment at this address :

http://news.nationalgeographic.com/news/2013/12/131213-volcano-lightning-lab-first-video/#close-modal