Na de zware aardbeving aan de zuidkust van Mexico, op 7 september, gingen op internet video’s viraal van mysterieuze groene lichtvegen in de nachthemel. Wat zijn die zogenaamde aardbevingslichten? En wat veroorzaakt ze?
Uniek waren de waarnemingen niet, zeldzaam wel: de zogeheten aardbevingslichten die begin deze maand te zien waren boven Mexico. Wie historische documenten erop naslaat, vindt door de eeuwen heen sporadisch aanwijzingen voor soortgelijke waarnemingen.
De vroegste vermeldingen dateren uit het jaar 89 voor Christus. Recentelijk nog, in 2009, werd het fenomeen waargenomen boven L’Aquila, Italië, zowel tijdens de voorbevingen als tijdens de hoofdbeving. En de voorlaatste waarneming dateert van vorig jaar, toen melding werd gemaakt van blauwe bliksemschichten boven de stad Wellington in Nieuw-Zeeland.
Europees-Japanse satelliet gaat wolken onderzoeken om klimaatmodellen te verbeteren
Ondanks hun ogenschijnlijke alledaagsheid is er nog veel onbekend over wolken en hun invloed op ons klimaat. De Europees-Japanse Earthcaresatelliet mo ...
Elektrische ontladingen
Aardbevingslichten zijn elektrische ontladingen die ontstaan in de aardkorst en in de atmosfeer kunnen opklimmen tot 200 meter hoogte. De beschrijvingen van het fenomeen lopen uiteen van een gloed boven het aardoppervlak tot flikkerende vlammen en gevorkte bliksemschichten die ontspringen uit de aarde.
De betrouwbaarheid van die omschrijvingen is soms twijfelachtig. In veel gevallen zouden ze in werkelijkheid te maken kunnen hebben met andere natuurverschijnselen, zoals het noorderlicht, vuurbalmeteoren of vulkanische vlammen uit scheuren in de aardkorst. ‘Het valt niet mee om de waarnemingen te verifiëren’, zegt biomedicus Troy Shinbrot van Rutgers University in New Jersey.
De lichten vertonen zich vooral in de dagen en uren voorafgaand aan een aardbeving, maar soms ook tijdens of na de beving. Dat de meldingen de laatste jaren in frequentie lijken toe te nemen is vermoedelijk een observatiebias. ‘Tegenwoordig maken talloze beveiligingscamera’s dag en nacht opnames’, zegt geoloog Friedemann Freund van NASA’s Ames Research Center. ‘Het voordeel daarvan is dat het fenomeen, als het zich voordoet, nu goed wordt gedocumenteerd.’
Vrije zuurstofionen
Hoe en waardoor aardbevingslichten tot stand komen is vooralsnog onduidelijk.Er zijn twee hypotheses. De eerste is dat wanneer stollingsgesteentes en metamorfe gesteentes onder druk staan, de bindingen tussen moleculen breken en geïoniseerde zuurstof vrijkomt dat vervolgens door de steenlagen reist. ‘Hoe sneller de rotsen uitrekken, hoe meer positief geladen deeltjes vrijkomen’, zegt Freund.
Volgens deze redenering kunnen sommige van die zuurstofionen samenkomen tot geladen lagen net onder het aardoppervlak en zo lokale elektrische velden genereren. De sterkste velden veroorzaken zogeheten puntontladingen – korte uitbarstingen van zichtbaar licht.
Onder bepaalde omstandigheden kan de minerale structuur van gesteentes er zelfs toe leiden dat de gesteentes zich gedragen als halfgeleiders, die exploderen en een lichtflits genereren wanneer ze door seismische golven worden geraakt. De gesteentes blijven slechts een fractie van een seconde in deze staat, zegt Freund, waarna vervolgens de geladen deeltjes ‘door het aardoppervlak breken en ontladen als een elektrische ontlading in de lucht’.
Geplette mineralen
De tweede hypothese stelt dat aardbevingslichten een manifestatie zijn van een fenomeen dat bekendstaat als ‘triboluminescentie’. Dat verwijst naar licht dat vrijkomt wanneer chemische bindingen breken als gevolg van wrijving of druk. Dit effect is nagebootst in laboratoriumexperimenten door middel van het rondslingeren van gemengde granen.
Het effect is onder meer aangetoond voor kwarts. Wanneer kwarts onder hoge druk komt te staan, raken de ionen in het mineraal uit positie, en genereren daarbij een elektrische stroom. Aangezien kwarts een van de meest voorkomende mineralen in de aardkorst is, is het aannemelijk dat dit effect ten grondslag ligt aan aardbevingslichten.
Voor beide hypotheses geldt dat ze moeilijk te testen zijn. ‘Hoe je het experiment ook aanpakt, er zal altijd een grote kloof zijn tussen de omvang van het experiment – een meter, twee meter misschien, maar meer niet ook – en de omvang van het episch centrum van een aardbeving, dat zich vaak uitstrekt over tientallen kilometers’, zegt Shinbrot.
Eén ding staat vast: hoe meer video’s op internet opduiken van het fenomeen, hoe meer gegevens geologen ter beschikking staan.
Mis niet langer het laatste wetenschapsnieuws en meld je nu gratis aan voor de nieuwsbrief van New Scientist.
Lees verder: