Er is een soort radiogolf die zich een weg baant rond de aarde, rond elektronen slaat in de plasmavelden van losse ionen die onze planeet omringen en vreemde tonen naar radiodetectoren stuurt. Het heet een 'fluiter'. En nu hebben wetenschappers dergelijke uitbarstingen meer dan ooit waargenomen.
Fluiters, meestal gemaakt tijdens bepaalde blikseminslagen, reizen meestal langs de magnetische veldlijnen van de aarde. Mensen ontdekten ze voor het eerst meer dan een eeuw geleden, dankzij hun vermogen om een 'fluitend' geluid te maken (eigenlijk meer als een spookachtige opname van laserstralen in een 'Star Wars'-film) wanneer opgepikt door een radio-ontvanger. Gisteren (14 augustus) meldden onderzoekers van de University of California, Los Angeles dat ze fluitjes in een plasma hebben geproduceerd - een zeer elektrisch actieve, moeilijk te controleren, gasachtige toestand van materie - in hun laboratorium, en observeerden hun vormen.
Toen wetenschappers in het verleden fluiters bestudeerden, vertrouwden ze meestal op gegevens van een handvol wijd verspreide radio-ontvangers die over de hele planeet waren verspreid. Dat soort gegevens is nuttig maar ook onvolledig. Het vertelt onderzoekers maar zo weinig over hoe de golven zich vormen, hoe ze worden gevormd en hoe verschillende soorten magnetische omgevingsvelden in de atmosfeer ze beïnvloeden. (Detecties van fluiters in de buurt van Jupiter in 1979 waren ook het eerste bewijs dat wetenschappers hadden dat de gigantische planeet bliksemstormen heeft zoals die op aarde.)
In deze kleinschalige studie konden de onderzoekers zowel de magnetische veldlijnen van het plasma als de fluitjes zelf regelen, die ze met een magnetisch apparaat creëerden.
"Onze laboratoriumexperimenten onthullen driedimensionale golfeigenschappen op manieren die eenvoudig niet kunnen worden verkregen uit waarnemingen in de ruimte", zei Reiner Stenzel, co-auteur van de paper en professor aan de UCLA, in een verklaring. "Dit stelde ons in staat om continue golven te bestuderen, evenals de groei en het verval van golven, met verbazingwekkende details. Dit leverde onverwachte ontdekkingen op van golfreflecties en van."
De onderzoekers toonden aan dat fluiters niet noodzakelijkerwijs stuiteren en reflecteren in magnetische velden zoals natuurkundigen zouden verwachten, en vaak de lijnen van magnetische velden volgen in plaats van tegen magnetische obstakels te stuiteren. Whistlers, ontdekten de onderzoekers, zijn minder onderhevig aan invloeden van externe bronnen van magnetische energie dan onderzoekers verwachtten, en ze kunnen magnetische gebieden binnendringen waarvan de theorieën suggereren dat ze onbreekbaar zouden moeten zijn voor de golffronten.
Dat betekent dat wetenschappers nu meer weten over het vormgeven van een fluiter dan ooit tevoren. En dat blijkt een heel groot probleem te zijn: in 2014 stelde een team van Italiaanse onderzoekers voor dat fluitengolven konden worden gebruikt als de drijvende kracht van een plasma-boegschroef om een vaartuig door de ruimte te drijven, dankzij hun vermogen om op materie te duwen . Een dergelijke plasma-boegschroef zou in theorie zeer weinig brandstofmassa nodig hebben om een ruimtevaartuig met hoge snelheden voort te duwen.
Maar als zo'n machine gaat werken, schreven de onderzoekers, zullen wetenschappers eerst dergelijke studies nodig hebben om fluiters goed genoeg te begrijpen om ze te gebruiken.
