Petir Vulkanik Itu Nyata, Ilmuwan Akhirnya Pecahkan Misteri 'Kiamat' dari Gunung Berapi

Ilustrasi Petir Vulkanik (Sumber: Pixbay.com)

INDOZONE.ID - Petir yang menyambar dari awan gelap gulita yang membubung dari letusan gunung berapi terlihat seperti pertanda kiamat. Namun, fenomena ini sebenarnya cukup umum dan dapat dijelaskan secara ilmiah. Meski begitu, detailnya selama ini masih menjadi misteri.

Kini, sebuah studi baru yang diterbitkan di jurnal Nature membantu mengisi celah pemahaman tersebut. Ilmuwan akhirnya menemukan bagaimana petir vulkanik yang sangat nyata bisa terjadi.

Fenomena Listrik Statis dari Abu Vulkanik

Efek listrik statis yang membuat balon menempel di rambut atau baju disebut triboelectric charging. Abu vulkanik sebagian besar terdiri dari partikel silikon dioksida yang identik. Seharusnya, partikel-partikel ini tidak mudah bertukar muatan karena tidak ada perbedaan material yang bertabrakan. Namun, dalam letusan nyata, partikel ini tetap bisa bermuatan dan menghasilkan petir.

Penelitian baru menunjukkan bahwa ada lapisan tipis, hampir tak terlihat, dari molekul berbasis karbon yang melapisi partikel abu. Molekul-molekul ini terakumulasi secara alami dari lingkungan, mengubah partikel menjadi permukaan yang berbeda secara kimiawi. Perbedaan kecil ini cukup untuk memungkinkan transfer muatan saat partikel bertabrakan, memicu elektrifikasi dan pembentukan awan abu.

Baca juga: Ilmuwan Temukan Letusan Vulkanik Bawah Laut Terbesar yang Menciptakan Sebuah Pulau

Peran Es dan Uap Air

Faktor lain juga berperan. Formasi es mulai berpengaruh saat kolom abu naik dan mendingin. Di ketinggian yang lebih tinggi, kristal es berinteraksi dengan abu seperti di awan petir biasa, sehingga secara signifikan meningkatkan aktivitas petir. Pada tahap awal letusan, uap air dan tabrakan partikel memulai proses, lalu kondisi beku memperkuatnya.

Baca juga: Darimana Asal Petir yang Muncul dalam Erupsi Gunung Berapi? Begini Penjelasannya!

Uji Laboratorium dan Implikasi Luas

Untuk menguji teori ini, peneliti merekonstruksi interaksi abu di laboratorium. Mereka membenturkan partikel silikon dioksida dengan permukaan serupa dalam kondisi terkontrol. Bahkan dalam pengaturan yang sangat sederhana ini, kontaminasi karbon terbukti mengesampingkan variabel lain seperti kelembapan atau ketinggian partikel.

Temuan ini menunjukkan bahwa kimia permukaan mikroskopis merupakan faktor yang jauh lebih besar dalam pembentukan petir vulkanik daripada yang diperkirakan sebelumnya. Implikasinya pun melampaui fenomena ini. Beberapa industri dan proses ilmiah bergantung pada pengendalian muatan statis, yang selama ini diasumsikan melibatkan material bersih dan seragam. Studi ini menunjukkan bahwa asumsi tersebut mungkin tidak sepenuhnya benar.

Bahkan dalam eksperimen yang dikontrol ketat, permukaan dapat mengakumulasi puing molekuler yang mengubah perilaku material. Dengan kata lain, lapisan tipis kontaminasi kimia yang melapisi partikel mungkin menjadi penyebab utama munculnya sambaran petir raksasa dari gumpalan asap hitam pekat yang keluar dari gunung berapi.