Daily Tzolkin

Inloggen


Kosmische inslag ‘triggert’ bliksem

artikel geplaatst op maandag 23 november 2009 om 20:06 - Redactie

De explosie van een ster miljoenen jaren geleden, kan nu bliksem geven op aarde. Stijn Buitink nam waar dat de inslag van een kosmisch deeltje in een donderwolk zoveel invloed heeft op de vrije lading van die wolk, dat bliksem kan ontstaan. Astroparticle Physics publiceert de ontdekking deze maand online.


Onweerswolken kenmerken zich door het sterke elektrische veld dat erin opgebouwd wordt. Een bliksemflits is een heftige, kortstondige ontlading van dat veld via een geleidend ionisatiekanaal. Om zo'n ionisatiekanaal te vormen zijn vrije elektronen nodig. Een vrij elektron versnelt in het elektrische veld en krijgt genoeg energie om luchtmoleculen te ioniseren, waardoor het aantal vrije elektronen groeit en het ionisatiekanaal kan vormen.

Dit proces is vergelijkbaar met het ontsteken van een TL-buis. De vrije elektronen die nodig zijn om het proces op te starten in een TL-buis worden gegenereerd door een starter die een vonkje afgeeft. Over het startmechanisme van een bliksemflits bestaan verschillende theorieën. Een van de mogelijkheden is dat het de kosmische deeltjes zijn die de eerste vrije elektronen produceren...

Natuurkundige Stijn Buitink van de Radboud Universiteit Nijmegen ontdekte dit en publiceert er deze maand over in Astroparticle Physics. 

Geladen wolken
Kosmische deeltjes zijn elementaire deeltjes met veel energie, afkomstig van verschillende bronnen in het heelal, zoals bijvoorbeeld exploderende sterren. Wanneer een kosmisch deeltje door een groot volume vliegt, bijvoorbeeld de aardatmosfeer of de maan, vindt een kettingreactie plaats waarbij miljoenen secundaire deeltjes ontstaan. Die zijn te detecteren.

Stijn Buitink van het Institute for Mathematics, Astrophysics and Particle Physics (IMAPP) van de Radboud Universiteit promoveerde begin oktober op onderzoek naar een relatief nieuwe techniek om dat te doen. Namelijk door het meetbare radiosignaal dat secundaire deeltjes gezamenlijk uitzenden op te vangen. Buitink onderzocht de effecten van verschillende weersomstandigheden op het signaal. Het viel Buitink op dat de inslag van kosmische deeltjes in donderwolken een versterkt radiosignaal geeft. Dat kan oplopen tot een factor 10.

Ionisatiekanaal
Het tijdschrift Astroparticle Physics publiceert Buitinks ontdekking deze maand online. ‘We zagen dat het radiosignaal van een kosmisch deeltje dat botst met een luchtmolecuul soms vele malen sterker is wanneer de botsing in een onweerswolk plaatsvindt. Met behulp van simulaties hebben we laten zien dat kosmische deeltjes in een sterk elektrisch veld inderdaad de aanzet geven tot het ontstaan van een ionisatiekanaal.

De snelle, exponentiële toename van elektronen verklaart het versterkte radiosignaal en kan resulteren in een bliksemflits. Daarmee hebben we laten zien dat kosmische deeltjes die door een onweerswolk vliegen invloed uitoefenen op de elektrische processen die in de wolk plaatsvinden, en de directe aanleiding voor een ontlading kunnen zijn.’ De explosie van een ster kan zo dus uiteindelijk het startmechanisme van een onweerswolk activeren.

Buitink: ‘Een intrigerende vraag die blijft bestaan is hoe groot die invloed is: hebben we een relatief zeldzaam verschijnsel waargenomen? Of bepalen kosmische deeltjes waar en wanneer de bliksems in een onweerswolk plaatsvinden?’

Cosmic Sensation
Andere effecten van het continue bombardement van kosmische deeltjes op het alledaagse leven zijn genetische mutaties, het optreden van fouten in computers en elektrische circuits. Maar je kunt er ook interessante én leuke dingen mee doen. De kosmische deeltjes met de allerhoogste energie worden niet afgebogen op hun reis door het heelal. Zo wijzen ze dus direct terug naar hun herkomst en zijn ze te gebruiken als een nieuwe manier om het heelal te bestuderen. Het plan om kosmische inslagen te gebruiken als basis voor een eigentijds dancefeest won de Academische Jaarprijs 2009, wat het team van IMAPP-directeur prof. Sijbrand de Jong in staat stelt om volgend jaar tijdens de Nijmeegse Vierdaagsefeesten de party ook echt te organiseren. Misschien dat een zomerse donderbui nog kan bijdragen aan het spektakel!

Bron: Radboud Universiteit

Reacties

Geen reacties beschikbaar.

Reageren

Je bent op dit moment niet ingelogd. Om een reactie achter te laten moet je ingelogd zijn.

Policy | Kontakt
© DailyTzolkin 2019 | Tips of nieuws? redactie@dailytzolkin.com