science >> Wetenschap >  >> Chemie

Geowetenschappers onthullen ijzige kristalstructuren van hagelstenen

Hagelsteen uit de Franse wijk in Tübingen - de geautomatiseerde ijstextuuranalysator toont de interne kristalstructuur. De kleuren tonen de oriëntatie van het kristallografische rooster van elk afzonderlijk ijskristal en laten zien dat de hagelsteen vier groeifasen doormaakte. Krediet:Universiteit van Tübingen

De regio Tübingen heeft onlangs te maken gehad met hagelbuien die herinneringen opriepen aan de verwoestende storm van 2013. miljarden dollars aan schade werden veroorzaakt, en de schade van de meest recente stormen wordt nog beoordeeld. Ondanks alle problemen die hagelstenen veroorzaken, ze bezitten ook een voorheen onbekende innerlijke schoonheid. In een recente studie, Tübingen-geowetenschappers Professor Paul Bons en Dr. Catherine Bauer maakten voor het eerst de kristalstructuur van hagelstenen zichtbaar. Ze verzamelden hagelstenen van de storm van Tübingen in 2013 en analyseerden deze in het laboratorium. Ze kwamen niet alleen met esthetisch aangename beelden die nog nooit eerder waren gezien, ze geven ook inzicht in de structuur en het schadepotentieel van hagelstenen. De resultaten zijn onlangs gepubliceerd in de Tijdschrift voor Glaciologie .

Paul Bons en Catherine Bauer doen beiden onderzoek naar ijs in onder meer Groenland. Ze sloegen hagelstenen van de Tübingen-storm van 2013 op bij min 32 graden. "IJsmonsters moeten altijd onder min 28 graden worden bewaard, anders kan de interne structuur binnen enkele weken veranderen, ' legt Bons uit.

Voor de studie, hij werkte samen met glacioloog Dr. Maurine Montagnat van de Universiteit van Grenoble, Frankrijk. Het team van Montagnat verdeelde de hagelstenen uit Tübingen samen met anderen uit het zuidwesten van Frankrijk en gebruikte een "geautomatiseerde ijstextuuranalyser" om beelden te maken van de interne textuur van de stenen.

De resulterende afbeeldingen tonen de structuur van de kristallen in de hagelsteen in verschillende kleuren, en onthullen fascinerende patronen en een schoonheid die normaal voor het oog verborgen blijft. Elke hagelsteen heeft zijn eigen individuele structuur.

Hagelstenen worden gevormd uit regendruppels die door opwaartse luchtstromen in onweerswolken naar hoogtes van 12 worden vervoerd, 000 meter en meer, waar ze bevriezen. Als ze naar beneden vallen, ze blijven groeien - afhankelijk van temperatuur en vochtigheid - terwijl nieuwe kristallagen bevriezen. Deze procedure kan meerdere keren worden herhaald. Opwaartse stromingen dragen de ijskorrels naar de koudere lagen, en door hun gewicht vallen ze weer naar beneden. Hoe heviger het onweer, hoe groter de kans dat grote hagelstenen de grond raken.

De nieuwste methoden maakten het mogelijk om de groeistadia en complexe groeimechanismen van hagelstenen veel gedetailleerder te bestuderen, zegt Bons. "Hierdoor kunnen we beter begrijpen hoe hagelstenen ontstaan ​​en misschien beter voorspellen welke schade ze kunnen aanrichten."

Destructief aan de buitenkant, mooi van binnen:Hagelstenen in Tübingen op 23 juni, 2021. Krediet:Universiteit van Tübingen