Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Voor het eerst hebben wetenschappers reusachtige hagelstenen van binnen bekeken zonder ze te breken.
Grote kans dat je ze een week of twee geleden hebt zien vallen: hagelstenen. Niet zo prettig als je lopend of op de fiets ergens naartoe moest. Maar het kan nog erger. Hagelstenen ter grootte van tennisballen die mensen verwonden en voor schade zorgen. Menig kampeeruitje in de zomer is er door verpest.
Geloof het of niet maar nog nooit is iemand op het idee gekomen zulke enorme hagelstenen in een CT-scanner te leggen. Daarmee zou je meer kunnen leren over de opbouw en het ontstaansproces van de ijsballen. Wetenschappers van het Meteorologisch Instituut in Catalonië hebben dit nu wel gedaan en de resultaten zijn te lezen in Frontiers in Environmental Science.
Lees ook:
- Kunnen hagelstenen dodelijk zijn?
- Tropische onweerswolken blijken ‘kookpot’ van gammastraling
- Vulkaanuitbarsting Tonga produceerde heftigste bliksemstorm ooit
Heen en weer geslingerd
Hagelstenen zijn harde klompjes ijs. Ze beginnen als regendruppels die in een koude regio aan de bovenkant van een zware buienwolk belanden. Daar bevriezen ze en beginnen door hun gewicht te vallen. Maar door sterke luchtstromingen bereiken ze in eerste instantie de grond nog niet.
De klompjes worden heen en weer geslingerd in de wolk en steeds als ze de bovenkant bereiken, groeit er een nieuw ijslaagje op. Dit proces gaat door tot de hagelstenen zwaar genoeg zijn om de wolk te verlaten en op daken, voertuigen en mensen vallen.
In de vriezer bewaard
Vooral in het noorden van Spanje komen in de zomer weleens buien voor waarbij de hagelstenen tot enorme proporties groeien. Op 30 augustus 2022 ‘regende’ het in Catalonië bijvoorbeeld ijsklompen van meer dan 10 centimeter in diameter. Een peuter overleed, zo’n vijftig mensen raakten gewond en er ontstond voor zeker 6 miljoen euro aan schade.
Onderzoekers volgden het pad van de hagelstorm aan de hand van getuigen en verzamelden hagelstenen die mensen in hun vriezer hadden bewaard. Drie ervan werden in een CT-scanner, geleend van een tandartspraktijk, gelegd.
Hagelstenen in 3D
Als sinds de jaren 60 jaren wordt onderzoek gedaan naar de interne structuur van hagelstenen. Maar daarvoor moesten de ijsklompen altijd worden doorgesneden. Nu wilden Carme Farnell Bargué en collega’s weten wat ze konden leren van CT-scans van reusachtige hagelstenen.
Bij CT-scanning worden röntgenplaatjes gemaakt vanuit verschillende hoeken. In totaal leverde elke hagelsteen 512 van die beelden op. Die werden vervolgens samengevoegd tot een driedimensionale weergave.
Groeilaagjes
Aan de binnenkant van een hagelsteen zie je de laagjes die zijn gevormd tijdens het heen en weer slingeren in de wolk. Alsof je naar de groeiringen van een boom tuurt. Dat is ook wat Farnell Bargué en collega’s op de CT-scans van de hagelstenen terugzagen.
Maar ze ontdekten dat die laagjes lang niet altijd regelmatig van vorm zijn. Zelfs als de buitenkant mooi rond is, kunnen sommige laagjes binnenin aan een kant grilliger van vorm zijn dan aan de andere zijde. Een dik laagje kan erop duiden dat dit de onderkant van de ijsbal was, terwijl hij viel.
Tegelijkertijd kan het ook voorkomen dat een hagelsteen van buitenaf heel onregelmatig van vorm is, maar aan de binnenkant toch netjes is opgebouwd in laagjes van dezelfde dikte.
Beter voorspellen
Verder zagen de onderzoekers dat het embryo van de hagelsteen, de regendruppel waar het allemaal mee begon, lang niet altijd netjes in het centrum zit. Dat geeft volgens hen weer mooi aan dat er verschillende krachten aan het werk zijn in de wolk tijdens het groeien van de hagelstenen.
Kortom, de CT-scanning van reuzehagelstenen biedt interessante nieuwe inzichten op. De onderzoekers hopen dat er meer van dit soort studies volgen. Mogelijk kan de vergaarde kennis dan helpen om beter hagelbuien te voorspellen om daarmee het leed dat ze veroorzaken in de toekomst zo veel mogelijk te voorkomen.
Bronnen: Frontiers in Environmental Science, Frontiers persbericht