En estos últimos días se ha hecho viral la foto que encabeza este artículo; o bien el vídeo de Dani López (lo podéis seguir en @cielodecanarias ) En ellos se ven unos círculos concéntricos sobre el volcán de Cumbre Vieja, en La Palma. Es la visualización de lo que en Física se conoce como ondas gravitatorias o de gravedad.
Conviene no equivocarlas con las ondas gravitacionales, las postuladas por Einstein en su Teoría de la Relatividad y que consisten en ondulaciones del espacio-tiempo originadas por eventos muy violentos como la fusión de dos agujeros negros. No tienen nada que ver.
Dicho esto, estas ondas de gravedad estás harto de verlas. Cuando lanzas una piedra a un estanque, las olas concéntricas que surgen desde el punto de impacto son ondas gravitatorias. Los físicos decimos que se generan por la perturbación (el choque de la piedra en el agua) de un fluido (el agua) y a la acción de la fuerza de la gravedad como fuerza restauradora hacia el equilibrio (que devuelve al agua a la planitud). El mismo fenómeno ocurre cuando sumergimos un corcho en agua.
En este caso en particular, las ondas de gravedad se forman cuando tenemos inversión térmica, esto es, cuando tenemos una capa de aire cálido en altura que impide que las corrientes de aire superficiales asciendan a niveles más altos, por lo que el aire se queda “concentrado” en capas bajas. Se crea, por tanto, un estrato muy estable que actúa de tapadera, responsable de que en invierno se disparen los gases contaminantes en las ciudades hasta niveles nocivos.
Volviendo a la foto y al vídeo. Cuando todo el gas caliente procedente de la boca del volcán asciende con su ímpetu se encuentra, de repente, con esa frontera invisible que le impide seguir subiendo. Actúa, por decirlo de algún modo, a modo de banda elástica, que vibra hacia arriba y hacia abajo; cada vez más débil según pasa el tiempo, hasta alcanzar el equilibrio que perdió por el impacto. A este fenómeno se le denomina flotabilidad, como ocurre con el corcho que te comentaba.
Esas ondas se propagan a lo largo de esa capa en todas las direcciones, generando unos patrones concéntricos cuyo origen está en la boca del volcán. Si, además, se condensa el vapor de agua, se formarán nubes con una estructura de anillos que nos permiten visualizar aún más este comportamiento.
Si te gusta la Física, toma una regla y mide la distancia que hay entre los anillos y, basándote en la escala de la foto, puedes determinar la longitud de onda, el periodo y la frecuencia de la onda e incluso su amortiguamiento. Puede ser un ejercicio práctico, útil y curioso para los estudiantes de 2º de Bachillerato.
Este tipo de ondas tienen una gran importancia en Meteorología, en Oceanografía y en Geofísica ya que muchos de los fenómenos que estudian estas Ciencias de la Tierra se rigen bajo este fundamento físico.
Recordemos que el volcán de Cumbre Vieja entró en erupción el 19 de septiembre de 2021 y que durante dos semanas estuvo emanando lava que arrasó campos y pueblos enteros, como Todoque. Su explosividad fue catalogada en un índice 2 en una escala de 8 y la pluma de cenizas alcanzó los 3km de altura, demasiado baja para alcanzar la estratosfera y así tener alguna incidencia en el clima global.
