Australiens CSIRO har gjort några ganska fantastiska uppfinningar under de senaste 86 årens forskning, från polymersedlar till insektsmedel och det världsomvälvande Wi-Fi. Men vi kan också göra anspråk på något lite mer esoteriskt – vi uppfann faktiskt ett helt nytt ord.

Och nej, vi talar inte om något av dessa nymodiga internetord som ”YOLO”, ”selfie” eller ”totes”.

Ordet är ”petrichor”, och det används för att beskriva den tydliga doften av regn i luften. Eller, för att vara mer exakt, det är namnet på en olja som frigörs från jorden i luften innan regnet börjar falla.

Denna berusande doft av kommande vått väder är något som de flesta australiensare känner till – faktum är att vissa forskare nu menar att människor ärvt en förkärlek för lukten från förfäder som var beroende av regnigt väder för sin överlevnad.

Originals

Även ordet i sig självt har ett uråldrigt ursprung. Det kommer från grekiskans ”petra” (sten) och ”ichor” som i den grekiska mytologin är gudarnas eteriska blod.

Men historien bakom dess vetenskapliga upptäckt är en mindre känd historia. Så hur kommer det sig att vi hittade detta himmelska blod i stenen?

Nature of Argillaceous Odour är kanske en munsbit, men det var namnet på den artikel som publicerades i tidskriften Nature den 7 mars 1964 av CSIRO-forskarna Isabel (Joy) Bear och Richard Thomas, som först beskrev petrichor.

Thomas hade i åratal försökt identifiera orsaken till vad som var ett sedan länge känt och utbrett fenomen. I början av artikeln stod det:

Att många naturliga torra leror och jordar utvecklar en märklig och karakteristisk lukt när man andas in dem eller fuktar dem med vatten, är något som erkänns i alla tidigare mineralogiska läroböcker.

Lukten var särskilt utbredd i torra områden och var allmänt känd och förknippad med de första regnen efter en period av torka. I artikeln stod det vidare:

Det finns vissa belägg för att torkdrabbade nötkreatur reagerar på ett rastlöst sätt på denna ”regnlukt”.

Den lukten hade faktiskt redan beskrivits av en liten parfymindustri med verksamhet i Indien, som framgångsrikt hade fångat och absorberat doften i sandelträolja. De kallade den ”matti ka attar” eller ”jordparfym”. Men dess källa var fortfarande okänd för vetenskapen.

Joy och Richard, som arbetade vid det som då var vår avdelning för mineralkemi i Melbourne, var fast beslutna att identifiera och beskriva dess ursprung.

Genom ångdestillering av stenar som hade utsatts för varma, torra förhållanden utomhus upptäckte de en gulaktig olja – som var instängd i stenar och jord, men som frigjordes av fukt – och som var ansvarig för doften.

Den varierande karaktären hos värdmaterialen har fått oss att föreslå namnet ”petrichor” för denna till synes unika lukt som kan betraktas som ett ”ichor” eller ”tunt väsen” som härrör från berg eller sten.

Oljan i sig själv fick alltså namnet petrichor – stenens blod.

För att få igång luftfuktigheten

Den egentliga lukten uppstår när ökad luftfuktighet – en föregångare till regn – fyller porerna i stenar (stenar, jord etc.) med små mängder vatten.

Även om det bara är en mycket liten mängd, så räcker det för att spola oljan från stenen och släppa ut petrichor i luften. Detta påskyndas ytterligare när verkligt regn kommer och kommer i kontakt med jorden och sprider doften i vinden.

Enligt Nature Paper:

I allmänhet var material där kiseldioxid eller olika metalliska silikater dominerade framstående i sin förmåga att avge lukten. Det noterades också att lukten kunde erhållas från nyantända material som var rika på järnoxid, med eller utan kiseldioxid.

Det är ett vackert händelseförlopp, men som kan vara svårt att visualisera.

Tacksamt nog, som ett bevis på den pågående vetenskapliga fascinationen av detta fynd, har ett team av forskare vid Massachusetts Institute of Technology så sent som i år släppt en video i superlångsamma rörelser av petrichorprocessen i rörelse.

Med hjälp av höghastighetskameror observerade forskarna att när en regndroppe träffar en porös yta fångar den upp små luftbubblor vid kontaktpunkten. Precis som i ett champagneglas skjuter bubblorna sedan uppåt och spricker slutligen från droppen i ett brus av aerosoler.

Teamet kunde också förutsäga hur mycket aerosoler som frigörs, baserat på regndroppens hastighet och kontaktytans genomsläpplighet, vilket kan förklara hur vissa markbaserade sjukdomar sprids.

Sista arv

Det finns en liten mängd forskning och litteratur om petrichor som är fascinerande i sin egen rätt, inklusive Thomas och Bears efterföljande artikel Petrichor and Plant Growth ett år efter att de först namngav lukten.

Vad hände då med Joy Bear och Richard Thomas?

Richard hade faktiskt gått i pension från CSIRO 1961 då han var förste chef för divisionen för mineralkemi. Han dog 1974, 73 år gammal.

Joy, 88 år gammal, en sann innovatör och pionjär inom sitt område, gick i pension från CSIRO först i januari i år, efter en karriär som sträckte sig över mer än 70 år.

Den gemensamma upptäckten av petrichor var bara en del av en verkligt anmärkningsvärd och inspirerande karriär som kulminerade 1986, när Joy utnämndes till medlem av Order of Australia för sina vetenskapliga tjänster.

Vi är tacksamma mot båda för det bestående arvet att ge ett namn åt lukten av regn och mot Joy för den förebild hon har varit för så många kvinnor inom vetenskapen.

Detta är en del av en serie om CSIRO:s uppfinningar.