Het is een fenomeen dat iedereen heeft gehoord maar tot nu toe niemand heeft kunnen zien. Met behulp van raketten, koperdraad en akoestische uitrusting hebben wetenschappers levendige beelden van donder gecreëerd terwijl het zich voortplant vanuit een bliksemschicht.
gerelateerde inhoud
- Vaporized Dirt is mogelijk de mysterieuze oorzaak van Ball Lightning
"Dit is de eerste in zijn soort", zei Maher A. Dayeh van het Southwest Research Institute vandaag tijdens een persconferentie in de Paritaire Vergadering van de American Geophysical Union in Montreal. “Dit is slechts een proof of concept. Een veel geavanceerder display zou ons meer details geven, ”waardoor onderzoek naar de verschillende delen van een vertakte bliksemschicht mogelijk is.
Bliksem treft de aarde meer dan vier miljoen keer per dag, of tientallen keren per seconde. De krachtige grendels zijn al lang een mysterie, maar wetenschappers leren elk jaar meer over hoe ze worden gegenereerd en waar ze zullen toeslaan. Sommige onderzoeken suggereren bijvoorbeeld dat kosmische stralen vanuit de ruimte een rol kunnen spelen bij het activeren van bliksem.
Thunder wordt nog minder goed begrepen. Onderzoekers weten dat bliksem de lucht verwarmt, waardoor een schokgolf ontstaat. Dichtbij, dat kan zich uiten als een luide dreun of een harde scheur; verder weg, is alles wat te horen is gerommel. "We begrijpen de algemene mechanismen van hoe donder verschijnt, " zegt Dayeh, maar de processen die bijdragen aan dat beangstigende geluid moeten nog worden onthuld.
Om een beeld van donder te creëren, bedachten Dayeh en zijn collega's 'een speciaal oor om te horen waar donder vandaan komt'. Hun techniek is gebaseerd op een raket met een geleidende koperdraad, die een voorspelbaar pad voor de te volgen bliksem biedt. Een reeks van 15 microfoons die op de grond zaten, verzamelde vervolgens de geluiden die verband hielden met de getriggerde stakingen.
Om anders onvoorspelbare donder en bliksem te bestuderen, lanceren SwRI-wetenschappers kleine raketten die geaarde koperdraad achter in onweerswolken in Florida slepen. De koperdraad creëert een geleidend pad voor de bout, zodat het team hun instrumenten kan richten en meerdere experimenten kan uitvoeren. Credit: UF / FIT ICLRT"In plaats van te wachten op een blikseminslag, breng je bliksem naar je, " zegt Dayeh. Het team voerde hun experimenten afgelopen 14 juli uit, toen de omstandigheden rijp waren voor onweer in de buurt van Gainesville, Florida. Nadat de raket omhoog was gegaan, verlichtte een groene flits de lucht. Dit was de koperdraad die opbrandde. Vervolgens zigzagden negen paarsachtige flitsen op de grond, vergezeld door onweer dat werd opgenomen met de microfoons. Dayeh nam die opnames en verwerkte ze om een beeld van het geluid te creëren.
Dayehs eerste afbeelding was door elkaar gegooid en leek enigszins op moderne kunst - hij stelde zelfs aan zijn vrouw voor om de foto boven hun open haard te hangen, maar ze weigerde. Toen hij geluiden met een lagere frequentie eruit filterde en alleen focuste op die van meer dan 1 megahertz, kon het beeld worden opgeruimd en donder kon worden ontcijferd - de geluidsgolven gebogen in rood en oranje tegen een achtergrond van blauw en groen.
SwRI-wetenschappers vergeleken lange-belichtingsfoto's van twee getriggerde bliksemgebeurtenissen (boven) met akoestische beelden gecorrigeerd voor geluidssnelheidsvoortplanting en atmosferische absorptie-effecten (onder). (Universiteit van Florida, Florida Institute of Technology en Southwest Research Institute) 
Een foto met lange belichtingstijd (links) toont een getriggerde bliksemgebeurtenis. Wetenschappers hebben ook de akoestische gegevens uitgezet die zijn gemeten bij de array (rechts), die duidelijk de unieke handtekeningen van de negen paarse teruggaande slagen tonen die horen bij de getriggerde gebeurtenis. (Universiteit van Florida, Florida Institute of Technology en Southwest Research Institute) De vorm van de curve kwam overeen met die van de bliksemschicht en het donkerste rood, waar het geluid het hardst was, verscheen aan de basis van de bout waar het aan de grond vastzat. Nu het team heeft aangetoond dat het mogelijk is om donder akoestisch in beeld te brengen, hoopt Dayeh dat de techniek een beter begrip van deze fascinerende en soms dodelijke fenomenen mogelijk zal maken.
