Enschede (NL) – De pistoolgarnaal die met zijn schaar een luide knal veroorzaakt, schiet ook licht.


Het was vorig jaar één van de vragen van de NWO-wetenschapsquiz: Waardoor ontstaat de knal die vrijkomt als een pistoolgarnaal zijn prooi verlamt met een ferme waterstraal? Het antwoord was dat de knal vrijkomt door imploderende gasbellen. Natuurkundigen van de Universiteit Twente ontdekten dat deze imploderende bellen behalve geluid ook licht produceren.
De pistoolgarnaal, Alpheus heterochaelis, komt normaal alleen in tropische wateren voor. In een Duits laboratorium ontdekten de Duitse biologe Barbara Schmitz van de niversiteit van München en natuurkundige Detlef Lohse, van de Universiteit Twente, een jaar geleden de ware aard van dit schaaldiertje. De garnaal klapt één van zijn scharen, die half zo groot is als het beestje zelf, zo snel dicht dat er een waterstraal uitschiet. Dit gaat met zo’n grote snelheid dat er een onderdruk ontstaat waardoor het water in de dampfase terechtkomt een bel vormt. Een fractie van een seconde later implodeert de bel met een harde knal, hard genoeg om een prooi buiten bewustzijn te schieten.
In Nature van deze week publiceert de Twentse onderzoeksgroep de bevinding dat de pistoolgarnaal niet alleen geluid, maar ook licht produceert. De imploderende bel bereikt een temperatuur van 5000ºC. Deze energie komt vrij in de vorm van een lichtflits van tien miljardsten van een seconde. Het verschijnsel dat imploderende bellen licht produceren heet sonoluminescentie. Lohse gaf twee jaar geleden als eerst een geloofwaardige verklaring voor sonoluminescentie. Toevallig trad dit verschijnsel ook op bij zijn onderzoek aan de pistoolgarnaal.
Voor het onderzoek kietelden de onderzoekers het schaaldiertje met een penceel. De gepeste garnaal klapte zijn schaar in naast een lichtgevoelige detector. Er kwamen bij elke knal ongeveer vijftigduizend fotonen – lichtdeeltjes – vrij. Helaas is dit te weinig voor het blote oog van een mens of zeebewoner zoals de pistoolgarnaal. De lichtflits zal weinig invloed hebben op zijn dagelijks leven.

Marijn Sandtke

Bij het dichtklappen van de schaar ontstaat een luchtbel die later implodeert.