Lava e trovões: como as erupções vulcânicas conseguem produzir raios

Se você viu fotos da erupção do vulcão Taal, nas Filipinas, provavelmente se deparou com alguma imagem na qual a fumaça sobre o vulcão está repleta de raios. Espetáculo da natureza à parte, fica a dúvida: afinal, por que nuvens de fumaça dispersadas por vulcões costumam ser acompanhadas de tempestades elétricas?

Por mais absurdo que possa parecer, a origem dessas descargas é a mesma dos raios convencionais: o atrito.

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Nas nuvens de chuva tradicionais, as que têm um potencial maior para descargas elétricas são as chamadas cúmulo-nimbo, que possuem grande extensão vertical. Mas, a razão para isso tem menos a ver com o seu tamanho e mais com o seu conteúdo: essas nuvens costumam ter mais partículas de gelo em seu interior.

Como você deve imaginar, esses pedaços de granizo não estão parados no interior da nuvem e, ao se chocarem, acabam criando áreas com cargas elétricas negativas ou positivas.

Essa eletricidade estática acaba causando três possíveis fenômenos: raios dentro da própria nuvem, raios entre nuvens e, o que geralmente observamos, raios entre nuvem e solo.

Para que uma descarga entre nuvem e solo se concretize, deve haver o encontro de cargas de polaridades diferentes. A base da nuvem, repleta de cargas negativas, cria um canal ionizado, por onde a carga proveniente do solo e a da nuvem "fecham um circuito", originando o raio.

No alto e no chão

No caso das nuvens de resíduos expelidos pelos vulcões, o princípio é similar. Mas, os raios em decorrência de erupções podem acontecer em regiões mais altas ou próximas da superfície do vulcão.

"Em uma erupção, um vulcão ejeta uma enorme quantidade de partículas na atmosfera, dentre cinzas e vapor. São partículas muito quentes, ejetadas a uma grande altitude", explica Ricardo de Camargo, professor do Departamento de Ciências Atmosféricas Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo (IAG-USP).

Esse jato carregado de partículas acaba "saturando" as nuvens. "As nuvens mais carregadas e profundas, por sua vez, acabam tendo mais cristais de gelo que, ao colidirem, geram eletricidade estática", diz Camargo.

É a deixa, portanto, para a ocorrência de raios em grande altitude durante erupções.

Há ainda outro tipo de ocorrência: os raios próximos da superfície do vulcão. Neste caso, as partículas expelidas pela erupção se chocam entre si, sendo que essa fricção gera a criação de zonas de cargas elétricas opostas dentro das nuvens de fumaça, originando descargas dentro das próprias nuvens.

Outra possível causa diz respeito ao teor das câmaras magmáticas dos vulcões. "Internamente nos vulcões há um grande acúmulo de gases na câmara magmática. Esses gases, quando o vulcão está prestes a entrar em erupção, têm muitas partículas carregadas eletricamente", explica Marcos Rosa, professor do curso de Engenharia Eletrônica do Instituto Mauá de Tecnologia.

"Essas formações das cargas acabam se juntando, formando um arco que chamamos de plasma, similar à descarga de um raio", aponta Rosa.

De qualquer maneira, raios do tipo são mais comuns em erupções mais violentas e explosivas, quando a pressão dentro do vulcão faz com que vapor, gases e partículas sejam expelidos para o ambiente de maneira forte e abrupta.

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