Hermann Hendrich, ‘Irrlichtertanz’ (1901).
Oud spookverhaal wetenschappelijk verklaard: dwaallichtjes ontstaan door microbliksem
Dat dwaallicht meer is dan een volksverhaal, weten wetenschappers al langer. Maar hoe die mysterieuze vlammetjes boven het moeras ontstaan, bleef een raadsel. Nu lijkt een nieuwe studie daar eindelijk een verklaring voor te hebben: bliksem, maar dan op microschaal.
Slechts zelden laten dwaallichtjes zich zien: kleine, blauwe vlammetjes die in het halfduister dansen boven veenplassen en poelen. Hun vluchtige verschijning voedde eeuwenlang griezelige volksverhalen. In Engeland heten ze will-o’-the-wisp, ‘Will met de fakkel’: een geest die reizigers het moeras in lokt. In Nederland zouden het de zielen zijn van ongedoopte kinderen of dolende geesten. Wie ernaar wees of floot, vond thuis een bloedvlek op de deur, aldus het bijgeloof.
Dat er ook écht iets flikkert boven moeraswater, ontdekten wetenschappers in de negentiende eeuw. Ze legden een verband met moerasgas: methaan (CH₄), dat vrijkomt wanneer plantenresten onder zuurstofarme omstandigheden verrotten. Methaan is kleur- en geurloos, net als CO₂ een krachtig broeikasgas, en bovendien brandbaar. Wanneer het bij voldoende energie met zuurstof reageert, zendt het blauwviolet licht uit, precies de tint van het dwaallicht.
De mythe leek daarmee bijna ontrafeld, op één hardnekkige vraag na: wat steekt het gas aan? Methaan vat namelijk niet spontaan vlam. Voor verbranding is energie nodig – een lucifervonk, een bliksemflits – en die leek in een koel moeras ver te zoeken.
Duizenden keren dunner dan mensenhaar
Volgens een nieuwe studie ligt het antwoord in iets wat lijkt op bliksem, maar dan in miniatuurvorm, onzichtbaar voor het blote oog. De methaanbelletjes die uit de moerasbodem opstijgen zijn minuscuul, duizenden keren dunner dan een mensenhaar en blijken bovendien elektrisch geladen. Wanneer twee van zulke belletjes elkaar raken, kan er een vonkje overspringen: genoeg energie om het methaan kort te laten opvlammen, schrijven de onderzoekers in het vakblad PNAS.Het idee van zulke mini-ontladingen, micro-lightning genoemd, is niet nieuw. Eerder liet hetzelfde onderzoeksteam zien dat ook waterdruppeltjes elektrische lading kunnen opbouwen en spontaan ontladen.
T.W. Cook, ‘An Ignis Fatuus of Will-’o-the-Whisp’ (1815).
Hoe dat werkt? Op het grensvlak tussen water en gas hopen zich negatief geladen deeltjes op: soms in een overschot (negatieve lading), soms een tekort (positieve lading). Hoe kleiner het belletje, hoe sterker het elektrische veld dat daar ontstaat. Wanneer twee ongelijk geladen belletjes elkaar raken, kan dat veld zo krachtig worden dat het gas ertussen doorslaat: er springt een miniem vonkje over, vergelijkbaar met bliksem of met het schokje dat je voelt als je met rubberen zolen over het tapijt schuift.
Een beetje geluk
Om te testen of ditzelfde proces ook bij methaanbelletjes gebeurt, bootsten de onderzoekers het moerasproces in het lab na. In een waterreservoir lieten ze minuscule methaanbelletjes opstijgen en filmden de botsingen met hogesnelheidscamera’s van duizenden beelden per seconde.
Op de videobeelden raken talloze belletjes elkaar zonder effect, slechts enkele veroorzaken een flits. Dat is niet verrassend, zegt Boris Jansen, scheikundige aan de Universiteit van Amsterdam, die niet bij het onderzoek betrokken was. “De omstandigheden moeten precies goed zijn: er moet genoeg methaangas aanwezig zijn, de juiste belletjes, en een beetje geluk dat ze voldoende lading opbouwen. Alleen dan krijg je dat ene vonkje dat het methaan doet oplichten.”
Jansen vindt de resultaten overtuigend. “Ze hebben het verschijnsel niet alleen met camera’s vastgelegd, maar ook de spanning tussen de belletjes gemeten, die was groot genoeg om methaan te ontsteken. Bovendien vonden ze sporen van stoffen die ontstaan bij verbranding, zoals formaldehyde, een typisch tussenproduct van brandend methaan. Dat bevestigt dat de flitsen echt het gevolg zijn van een elektrische ontlading, niet van een toevallige chemische reactie.”
Toch is het bewijs nog niet sluitend, zegt hij. “In het lab kun je alles controleren, maar een moeras is nat en onvoorspelbaar. Daar moet het nog aangetoond worden.”
De bevindingen laten volgens Jansen ook zien waarom het verschijnsel zo zeldzaam is. Alleen de juiste combinatie van water, gasbelletjes en elektrische lading maakt het mogelijk, zegt hij. In de lucht zit te weinig methaan, en in biogasinstallaties, mestkelders of rioolslib ontstaan wel gassen, maar niet die talloze kleine belletjes zoals in moeraswater. Daar botsen vooral grotere bellen, zonder dat de elektrische velden sterk genoeg worden voor een vonk.
Dwaallichtjes laten zich tegenwoordig dan ook nauwelijks meer zien, nu veel moerasland is verdwenen en de nacht door lichtvervuiling zelden nog écht donker wordt.
Lees ook:
Als een druppel op een oppervlak landt, gebeurt er iets verrassends
Wanneer een waterdruppel contact maakt met een waterafstotend oppervlak, ontstaat er een elektrische lading. Veel is het niet, maar de vondst toont wel weer aan hoeveel we niet weten
Commentaar: bij de discussie over metafisische verschijnselen is water immer een medium en veld dat het subtiele kan materialiseren in onze 3D wereld. Daarnaast is lading, geladenheid een tweede factor van energie van de lagere astraliteit in de 3d subtiele werelden. In dit onderzoek gaat het over de factor methaan. Materialisatie van 3D subtiel heeft immer een materieel medium nodig
Geen opmerkingen:
Een reactie posten