Wetenschappers hebben een verrassende ontdekking gedaan: tropische onweersbuien zijn radioactief. Ze produceren veel meer gammastraling dan tot nu toe werd aangenomen. Dit blijkt uit nieuw onderzoek dat is uitgevoerd met behulp van een omgebouwd spionagevliegtuig.
Het verhaal begint in de jaren ’90, toen NASA-satellieten die eigenlijk bedoeld waren om kosmische straling te detecteren, plotseling gammastraling observeerden die afkomstig was van de aarde zelf. Al snel werd duidelijk dat deze straling werd veroorzaakt door onweersbuien, maar de precieze details bleven lange tijd een raadsel. Nu, decennia later, heeft een internationaal team van onderzoekers eindelijk de kans gekregen om dit fenomeen van dichtbij te bestuderen. Met behulp van een spionagevliegtuig, een reliek van de Koude Oorlog, vlogen ze boven tropische onweersbuien ten zuiden van Florida.
Aangepast spionagevliegtuig
Het aangepaste vliegtuig was het zogenoemde NASA ER-2 High-Altitude Airborne Science Aircraft, een aangepaste versie van het beroemde U2-spionagevliegtuig. Dit vliegtuig bleek de ideale observatiepost voor het bestuderen van gammastraling uit onweerswolken. “Het ER-2 vliegtuig zou het ultieme observatieplatform zijn voor gammastraling uit onweerswolken”, zegt Nikolai Østgaard, hoofdonderzoeker van het project. “Door op een hoogte van zo’n 20 kilometer te vliegen, kunnen we direct over de wolkentop vliegen, zo dicht mogelijk bij de gammastraalbron.” Die hoogte, twee keer zo hoog als commerciële vliegtuigen, stelde de wetenschappers in staat om de onweersbuien van bovenaf te observeren zonder zelf in gevaar te komen.
Bovendien stelde de hoge snelheid van het vliegtuig de onderzoekers in staat om gericht de meest veelbelovende onweersbuien uit te kiezen. In de loop van een maand voerde het team tien vluchten uit over grote stormen in de tropen ten zuiden van de Amerikaanse staat Florida. Van deze tien vluchten leverden er negen waardevolle observaties op.
Verbazingwekkende resultaten
De resultaten van deze vluchten, die onlangs zijn gepubliceerd in het vakblad Nature, zijn op zijn minst opvallend te noemen. De onderzoekers ontdekten dat meer dan de helft van alle tropische onweersbuien een soort ‘radioactieve gloed’ vertoont. Deze constante, lage productie van gammastraling zou kunnen functioneren als een soort veiligheidsventiel, vergelijkbaar met stoom die van een kokende pan afkomt. Hierdoor wordt voorkomen dat er te veel energie wordt opgebouwd in de onweersbui. “Er gebeurt veel meer in onweersbuien dan we ons ooit konden voorstellen”, zegt Steve Cummer, medeauteur van de twee studies. “Het blijkt dat eigenlijk alle grote onweersbuien de hele dag door gammastralen genereren in veel verschillende vormen.”
Nieuwe vormen van gammastraling
Naast deze constante ‘gloed’ namen de wetenschappers ook verschillende korte, intense uitbarstingen van gammastraling waar. Sommige hiervan waren al bekend en houden verband met bliksemontladingen. Maar er werden ook twee geheel nieuwe typen ontdekt: één die extreem kort duurt (minder dan een duizendste van een seconde) en een ander die bestaat uit een reeks van een tiental afzonderlijke uitbarstingen binnen een tiende van een seconde. Deze nieuwe vormen van gammastraling zijn volgens Cummer bijzonder interessant: “Ze lijken geen verband te houden met de ontwikkeling van bliksemflitsen. Ze ontstaan op de een of andere manier spontaan. Er zijn aanwijzingen in de gegevens dat ze eigenlijk verband kunnen houden met de processen die bliksemflitsen initiëren, wat nog steeds een mysterie is voor wetenschappers.”
Geen reden tot zorg
Voor wie zich nu zorgen maakt over de mogelijke gevaren van deze straling, heeft Cummer geruststellend nieuws. De hoeveelheid straling die wordt geproduceerd, zou alleen gevaarlijk zijn als je je middenin de storm bevindt. “De straling zou het minste van je problemen zijn als je je daar zou bevinden. Vliegtuigen vermijden vliegen in actieve onweerskernen vanwege de extreme turbulentie en wind”, zegt Cummer, niet vanwege de straling. “Zelfs nu ik weet wat we weten, maak ik me niet meer zorgen over vliegen dan vroeger.”