Onderzoekers van het Braziliaanse National Space Research Institute (INPE), in samenwerking met collega's in de Verenigde Staten, Verenigd Koninkrijk en Zuid-Afrika, hebben voor het eerst de vorming en vertakking van lichtgevende structuren door blikseminslagen geregistreerd.

Analyseren van beelden die zijn vastgelegd met een super slow motion-camera, ze ontdekten waarom blikseminslagen zich splitsen en soms lichtgevende structuren vormen die door het menselijk oog als flikkeringen worden geïnterpreteerd.

De studie werd ondersteund door de São Paulo Research Foundation-FAPESP. Een artikel waarin de resultaten worden geschetst, is gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten .

"We zijn erin geslaagd om de eerste optische waarneming van deze verschijnselen te verkrijgen en een mogelijke verklaring te vinden voor vertakking en flikkering, "Marcelo Magalhães Fares Saba, hoofdonderzoeker van het project, verteld. Saba is onderzoeker bij INPE's Atmospheric Electricity Group (ELAT).

De onderzoekers gebruikten ultrasnelle digitale videocamera's om meer dan 200 opwaartse flitsen op te nemen tijdens zomeronweersbuien in São Paulo City (Brazilië) en Rapid City, South Dakota (VS) tussen 2008 en 2019. Opwaartse blikseminslagen beginnen vanaf de top van een hoog gebouw of andere grondstructuur en verspreiden zich omhoog naar de bovenliggende wolk.

De opwaartse flitsen die ze registreerden, werden veroorzaakt door positief geladen bliksemontladingen van wolk naar grond, die veel vaker voorkomen, zoals beschreven door dezelfde INPE-onderzoeksgroep in een eerdere studie.

"Opwaartse bliksem ontstaat op de top van een toren of de bliksemafleider op een wolkenkrabber, bijvoorbeeld, wanneer het elektrische veld van de storm wordt verstoord door een ontlading van wolk naar grond tot 60 kilometer ver, ' zei Saba.

Hoewel de studieomstandigheden in Brazilië en de VS erg op elkaar leken, lichtstructuren werden waargenomen in slechts drie opwaartse flitsen, opgenomen in de VS. Deze werden gevormd door een positieve leiderontlading die zich voortplantte naar de wolkenbasis.

"Het voordeel van het opnemen van beelden van opwaartse bliksem is dat ze ons het hele traject van deze positieve leiders van de grond tot de wolkenbasis laten zien. Eenmaal in de wolk, ze zijn niet meer te zien, ' zei Saba.

De onderzoekers ontdekten dat zich soms een ontlading met een lage helderheid vormt met een structuur die lijkt op een verfkwast aan het uiteinde van de positieve leider. "We hebben geconstateerd dat deze ontlading, vaak aangeduid als een coronaborstel, kan van richting veranderen, in tweeën splitsen, en definieer het pad van de bliksemflits en hoe deze zich vertakt, ' zei Saba.

Wanneer een opwaartse flits succesvol vertakt, het kan naar links of naar rechts gaan. Wanneer vertakking mislukt, de coronaborstel kan aanleiding geven tot zeer korte segmenten die zo helder zijn als de leider zelf. Deze segmenten verschijnen voor het eerst milliseconden nadat de coronaborstel is gesplitst, en pulseren terwijl de leider zich omhoog voortplant naar de wolkenbasis, de video's laten zien.

"De flikkeringen zijn terugkerende mislukte pogingen om een ​​filiaal te starten, "Saba zei, eraan toevoegend dat de flikkeringen kunnen verklaren waarom meerdere bliksemontladingen vaak voorkomen, maar er zijn meer studies nodig om deze theorie te verifiëren.