De Nederlandse radiotelescoop LOFAR, die vanuit Noord-Nederland uitwaaiert over een deel van Europa, kan het ontstaan en de ontwikkeling van bliksemflitsen volgen. Details tot iets meer dan een meter zijn daarbij zichtbaar, een nog niet eerder bereikte nauwkeurigheid. De resultaten van het onderzoek, waaraan de RUG-natuurkundigen Brian Hare en Olaf Scholten hebben meegewerkt, zijn gepubliceerd in het Journal of Geophysical Research: Atmospheres.
Wetenschappers breken zich nog steeds het hoofd over het ontstaan van bliksemflitsen. Bliksem onderzoeken is echter lastig: men weet niet waar een bui losbarst, en als men er midden in zit wil men de bliksem liever niet aantrekken.

Radioantenne

Een nauwkeurige registratie van bliksemflitsen is mogelijk met behulp van radioantennes. Wie tijdens een onweersbui ooit naar een transistorradio heef geluisterd weet dat onweer radiosignalen produceert. Op verschillende plaatsen in de wereld staan al antennevelden speciaal voor onderzoek naar bliksem. De LOFAR-radiotelescoop bestaat uit vergelijkbare antennevelden, binnen Nederland verspreid over pakweg 3200 vierkante kilometer. Die zijn nu ingezet om bliksem te bestuderen met een nauwkeurigheid die niet eerder is behaald.

Pulsjes

De onderzoekers analyseerden LOFAR-gegevens die waren verzameld tijdens een onweersbui op 12 juli 2016, aan het begin van de avond. Een medewerker heeft de bui afgewacht en op het moment dat er een flits was op een knop gedrukt. Daardoor werden in de meetstations de laatste twintig seconden aan data bevroren in ‘Transient Buffer Boards’, die op aanraden (en met financiering) van de Radboud Universiteit aan de LOFARantennes zijn toegevoegd. Ze maken het mogelijk de enorme datastroom van LOFAR tijdelijk vast te houden om rustig terug te kunnen kijken.
Bij dat terugkijken zijn eerst de gegevens van één antenne geanalyseerd om te bepalen op welk moment de flits precies ontstond – die ene seconde en wat tellen er omheen zijn vervolgens gedownload van 24 verschillende LOFAR-stations.

Kortsluiting

Een bliksemflits begint met een serie pulsjes die in stappen van pakweg 50 meter de lucht ioniseren in een ‘kanaal’ van ongeveer een meter doorsnede. Wanneer zo’n ionisatiekanaal kortsluiting maakt – met de grond of met een andere wolk – schiet de bekende lichtflits er doorheen. De LOFAR-gegevens maken het mogelijk alle stapjes in de ontwikkeling van die ontlading nauwkeurig in kaart te brengen.