Courtesy of InterestingEngineering

Eksperimen Laser Ungkap Rahasia Kilatan Petir Pertama di Saat Badai

Tujuan penelitian ini adalah memahami proses mikrofisika pengisian dan pelepasan muatan pada partikel aerosol yang meniru kristal es di awan, guna menjelaskan bagaimana muatan listrik terkumpul dan akhirnya memicu percikan petir dalam badai petir.

20 Nov 2025, 20.21 WIB

53 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penelitian ini menggunakan teknologi laser untuk memahami proses pengisian muatan di awan.
Observasi perilaku partikel aerosol dapat memberikan wawasan baru tentang bagaimana petir terbentuk.
Penemuan bahwa partikel model menunjukkan perilaku discharge dapat memperkuat teori tentang elektrifikasi awan.

Vienna, Austria - Misteri tentang bagaimana petir pertama kali menyambar dalam badai telah menarik perhatian banyak ilmuwan. Sebuah penelitian terbaru di Institute of Science and Technology Austria menggunakan laser untuk mengamati partikel kecil yang mirip kristal es di awan, guna memahami pengisian muatan listrik yang terjadi di dalam awan badai.

Para peneliti memanfaatkan alat yang disebut 'optical tweezers,' yaitu laser yang sangat fokus untuk menangkap dan mengendalikan partikel aerosol kecil secara individu. Teknik ini memungkinkan mereka mengamati bagaimana partikel itu berubah dari netral menjadi bermuatan positif, proses yang terjadi akibat interaksi dengan foton yang mengeluarkan elektron dari partikel.

Dalam eksperimen ini, partikel bisa terperangkap dan diamati selama berminggu-minggu. Ini memungkinkan peneliti melihat bagaimana partikel secara bertahap terisi muatan listrik dan sesekali mengalami pelepasan muatan secara spontan, yang mirip dengan proses yang terjadi di awan saat terbentuk petir.

Fenomena pengisian dan pelepasan muatan kecil ini sangat penting karena bisa menjelaskan bagaimana muatan listrik terkumpul secara bertahap dalam awan. Model ini membantu memperjelas sebab-akibat dari pembentukan petir pertama, yang selama ini sulit dibuktikan karena medan listrik yang ada di awan dianggap terlalu lemah untuk menyalakan petir secara langsung.

Penemuan ini membuka peluang untuk mendapatkan pemahaman baru tentang petir dan proses listrik di atmosfer. Studi yang diterbitkan di Physical Review Letters ini dapat menjadi landasan penting untuk mengembangkan teknologi pemantauan dan prediksi badai yang lebih baik di masa depan.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/science/laser-tweezers-lightning-first-spark

Analisis Ahli

André Falk

"Metode pengamatan partikel tunggal ini adalah langkah maju yang signifikan untuk menghubungkan perilaku mikro dan fenomena meteorologi makroskopik."

Laura Gallucci

"Pemahaman lebih dalam tentang proses pengisian muatan di tingkat partikel dapat membuka peluang baru dalam pengembangan teknologi pengendalian cuaca."

Analisis Kami

"Eksperimen ISTA ini sangat mengesankan karena mampu mengamati partikel secara mikro dan memberikan bukti konkret bagaimana muatan listrik bisa terakumulasi dan dilepaskan pada tingkat terkecil. Ini bisa menjadi kunci revolusioner dalam memecahkan teka-teki panjang tentang pembentukan petir pertama, yang selama ini sulit dijelaskan hanya dengan observasi makroskopik awan."

Prediksi Kami

Penelitian lebih lanjut kemungkinan akan mengungkap mekanisme spesifik yang menyebabkan akumulasi muatan listrik dalam awan memicu percikan petir, sehingga dapat membantu dalam prediksi dan mitigasi bahaya petir di masa depan.

Pertanyaan Terkait

Apa yang menjadi fokus utama penelitian di Institut Sains dan Teknologi Austria (ISTA)?

Fokus utama penelitian di ISTA adalah memahami proses elektrifikasi awan dan pembentukan petir.

Bagaimana laser digunakan dalam eksperimen untuk mempelajari partikel aerosol?

Laser digunakan untuk menjebak dan mengisi muatan partikel aerosol dengan menggunakan teknik yang disebut penjepit optik.

Apa yang terjadi pada partikel aerosol ketika mereka menyerap dua foton?

Ketika partikel aerosol menyerap dua foton, mereka akan mengeluarkan elektron dan menjadi bermuatan positif.

Mengapa pengamatan perilaku partikel model penting dalam penelitian ini?

Pengamatan perilaku partikel model penting karena dapat memberikan wawasan tentang proses pengisian dan pelepasan muatan yang mungkin terjadi secara alami di awan.

Apa implikasi dari penelitian ini terhadap pemahaman kita tentang pembentukan petir?

Implikasi dari penelitian ini adalah memberikan pemahaman lebih dalam tentang mekanisme yang mungkin memicu percikan petir.