Молекулы углерода оказались причиной вулканических молний

Физики из Автономного университета Барселоны установили, что причиной трибоэлектрического заряда частиц вулканического пепла является углеродная молекулярная пленка на их поверхности. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature в марте 2026 года.

Ранее оставалось неясным, почему частицы диоксида кремния в вулканическом пепле электризуются при столкновении, хотя теоретически одинаковые частицы не должны обмениваться зарядами. Команда под руководством Галиена Грожана провела серию экспериментов с использованием звуковой камеры, в которой маленькие шарики из диоксида кремния подвешивались на звуковых волнах над пластиной из того же материала и ударялись о нее.

Исследователи меняли условия эксперимента, имитируя различную влажность и высоту над уровнем моря. Они также промывали частицы и оставляли их в обычной атмосфере, после чего измеряли количество накопившегося углеродного материала. Выяснилось, что молекулы на основе углерода, присутствующие в атмосфере, образуют на поверхности частиц тонкую пленку, которая и обеспечивает трибоэлектрический эффект.

Вулканические молнии изучаются учеными уже более двухсот лет. Помимо трибоэлектрического механизма, они возникают из-за взаимодействия кристаллов льда с облаками пепла на больших высотах, где испарившаяся влага из магмы замерзает при контакте с холодным воздухом. Это открытие может найти применение в лазерной печати, обогащении полезных ископаемых и очистке промышленных выбросов.