Υπάρχει σφαιρικός κεραυνός! Scientists Observe Ball Lightning In Nature For The First Time Ever

A mysterious lightning ball. Ball lightning, lyrically known as St. Elmo’s Fire, is a phenomenon where electrical storms create a moving, glowing sphere that hangs in the sky. Scientists have created ball lightning in the lab, but had never observed it in nature until now. And it’s just as crazy as it looks. Scientists in the Qinghai region of China were observing a thunderstorm in 2012 using video cameras and a spectrometer, a device that measures light and electromagnetic waves to identify elements. As luck would have it, these instruments recorded a five-meter-wide flash of ball lightning that stayed in the air for about 1.6 seconds.

Ερευνητές στην Κίνα αναφέρουν ότι κατέγραψαν σε βίντεο έναν σφαιρικό κεραυνό, ένα μυστηριώδες φαινόμενο για το οποίο υπάρχουν πολλές ανεκδοτολογικές αναφορές αλλά ελάχιστες αξιόπιστες παρατηρήσεις. Η φασματοσκοπική ανάλυση συμφωνεί μάλιστα με μια πρόσφατη θεωρία, σύμφωνα με την οποία οι πύρινες σφαίρες δημιουργούνται όταν ένας κανονικός κεραυνός εξαερώσει τη σκόνη στο έδαφος.

Το φαινόμενο

19th century engraving depicting ball lightning.

Οι σφαιρικοί κεραυνοί είναι φωτεινές σφαίρες, διαμέτρου από μερικά εκατοστά έως μερικά μέτρα, οι οποίες εμφανίζονται στη διάρκεια καταιγίδων και αιωρούνται λίγο πάνω από το έδαφος για λίγα δευτερόλεπτα. Υπάρχουν μάλιστα αρκετές αναφορές για σφαιρικούς κεραυνούς που έβαλαν φωτιά σε σπίτια ή σκότωσαν ανθρώπους, είναι όμως δύσκολο έως αδύνατο να επιβεβαιωθούν.

Για το υποθετικό φαινόμενο έχουν προταθεί διάφορες επιστημονικές θεωρίες: φωτεινές σφαίρες από πλάσμα (ιονισμένο αέριο), οι οποίες μοιάζουν με σφαιρικές αστραπές, έχουν δημιουργηθεί στο εργαστήριο, για παράδειγμα βομβαρδίζοντας τον αέρα με ισχυρά μικροκύματα.

Some scientific groups, including the Max Planck Institute, have reportedly produced a ball lightning-type effect by discharging a high-voltage capacitor in a tank of water. Credit: Wikipedia, CC-BY-SA-3.0-MIGRATED

Σε μια άλλη περίπτωση, ερευνητές δημιούργησαν τεχνητούς σφαιρικούς κεραυνούς βομβαρδίζοντας με ηλεκτρικές εκκενώσεις μια πλάκα από πυρίτιο. Σύμφωνα με τη θεωρία στην οποία βασίστηκε το πείραμα, η οποία αναπτύχθηκε στο Πανεπιστήμιο του Καντέρμπουρι στη Νέα Ζηλανδία, οι σφαιρικοί κεραυνοί σχηματίζονται όταν τα πυριτικά πετρώματα του εδάφους εξαερώνονται από κεραυνούς.

Η θεωρία

Αυτή είναι η θεωρία που δείχνει τώρα να ενισχύεται από την κινεζική μελέτη, η οποία δημοσιεύεται στο τελευταίο τεύχος του έγκριτου «Physical Revire Letters». Το 2012, ο Ζιανιόνγκ Τσεν και οι συνεργάτες του παρατηρούσαν μια καταιγίδα με βιντεοκάμερες και φασματογράφους. Κατά τύχη, ο εξοπλισμός τους κατέγραψε μια φωτεινή σφαίρα, διαμέτρου πέντε μέτρων, η οποία σηκώθηκε από το έδαφος και κινήθηκε για περίπου 15 μέτρα. Το όλο συμβάν κράτησε μόλις 1,6 δευτερόλεπτα.

Ο «σφαιρικός κεραυνός» είναι η λευκή κουκκίδα κάτω αριστερά. Δεξιά η φασματική υπογραφή του. Ball lightning (seen on the left hand side) and its spectrum on the right // J. Cen, P. Yuan, and S. Xue, Phys. Rev. Lett. (2014)

Η φασματική ανάλυση έδειχνε ότι τα κυριότερα χημικά στοιχεία μέσα στη σφαίρα ήταν τα ίδια με αυτά του εδάφους: πυρίτιο, ασβέστιο και σίδηρος. Θα μπορούσε λοιπόν να υποθέσει κανείς ότι η ακραία θερμότητα που απελευθερώνει ένας κεραυνός εξαερώνει το διοξείδιο του πυριτίου αλλά και τον άνθρακα που μπορεί να υπάρχει στο έδαφος από πεσμένα φύλλα. Ο άνθρακας κλέβει το οξυγόνο από το διοξείδιο του πυριτίου, αφήνοντας πίσω του ατμό στοιχειακού πυριτίου. Το πυρίτιο αυτό αντιδρά ακαριαία με το οξυγόνο της ατμόσφαιρας, και καθώς καίγεται εκπέμπει φως.

Κανείς δεν γνωρίζει με βεβαιότητα αν υπάρχουν οι σφαιρικοί κεραυνοί και τι πραγματικά είναι. Στο βίντεο, ο σφαιρικός κεραυνός στην Κίνα και το φάσμα του.

Οι φασματικές παρατηρήσεις συνηγορούν στη θεωρία του εξαερωμένου εδάφους, αν κανείς δεν μπορεί να αποδείξει ότι αυτό που καταγράφηκε ήταν πράγματι σφαιρικός κεραυνός. Οι ίδιοι οι ερευνητές, εξάλλου, επισημαίνουν ότι υπάρχουν και άλλοι μηχανισμοί που θα μπορούσαν να εξηγήσουν τις παρατηρήσεις τους. Η μελέτη λοιπόν ίσως είναι ένα σημαντικό πρώτο βήμα, όμως το μυστήριο του σφαιρικού κεραυνού δεν έχει ακόμα λυθεί.