Manchmal entzündet sich unter bestimmten Bedingungen kurz ein kleines und relativ kugelförmiges Stück der Atmosphäre, die uns umgibt. Da dieses Phänomen am besten nachts zu sehen ist und keine offensichtliche natürliche Erklärung hat, ist es nicht verwunderlich, dass viele Mythen um es herum entstanden sind. Diese Feuerbälle werden als Wanderlichter, St. Elmos Lichter, Geisterlichter oder Feuerbälle bezeichnet. Früher glaubte man, dass sie mit unseren Gräbern hängen, an den Ufern der Flüsse tanzen, die Annäherung eines Erdbebens signalisieren und in die Kabinen von Flugzeugen eindringen. Bis heute haben wir keine klare Erklärung dafür, wie sie entstehen und was sie tun. Dies bedeutet jedoch nicht, dass Wissenschaftler es aufgegeben haben, es herauszufinden. Im Juni schlug der chinesische Gelehrte Hui-Chun Wu eine überzeugende neue Erklärung für dieses Phänomen vor:durch Veröffentlichung eines Artikels in Scientific Reports.
Einige Feuerbälle sind ein Abfallprodukt lebender Organismen. Beispielsweise setzt die Zersetzung lebender Materie in sumpfigen Gebieten (oder sogar in Massengräbern in polnischen Wäldern) Methan und phosphorhaltige Gase wie Hydrogenphosphat frei, die sich bei Kontakt mit Sauerstoff plötzlich entzünden können und zu einem flackernden Lichtfleck führen Luft. Andere Feuerbälle sind elektrischer Natur und flammen während Erdbeben in der Erde auf, wenn bei der Kollision von Felsbrocken ein Elektronenstrom freigesetzt wird, der an die Oberfläche steigt, wo sie mit der Luft interagieren und Lichtblitze erzeugen. Aber einige Feuerbälle bilden sich in der Atmosphäre, normalerweise während schwerer Gewitter, und sie werden Feuerbälle genannt.
Kugelblitze können jede Farbe des Regenbogens und in einer Vielzahl von Größen haben - von der üblichen Spielzeugglaskugel bis zu den großen Fitballs, auf denen Menschen manchmal sitzen. Sie können sich auf engstem Raum bilden, Schornsteine hinunterlaufen und sogar geschlossene Fenster durchdringen. Feuerbälle erzeugen nicht nur Licht, sondern können auch Entladungen erzeugen und häufig ein Zischen oder Summen und einen starken üblen Geruch abgeben. Normalerweise dauert der Feuerball nur wenige Sekunden und brennt mit der Intensität einer hellen Haushaltsglühbirne. Die unvorhersehbare und flüchtige Natur des Kugelblitzes macht es schwierig, eine überzeugende Theorie zu formulieren, um seine Natur zu erklären, aber Berichte über seine Seltsamkeiten sind seit Jahrhunderten eingegangen und kommen bis heute an.
Zum Beispiel befand sich der verstorbene Astronom Roger Jennison im Frühjahr 1963 auf einem Nachtflug durch Gewitterwolken und bemerkte das Auftreten eines brennenden Balls von der Größe eines Basketballs, kurz nachdem ein Blitz das Flugzeug getroffen hatte. Ihm zufolge erschien dieser Ballon "von der Seite des Cockpits und flog den Gang zwischen den Sitzen hinunter, wobei er eine konstante Höhe und einen konstanten Kurs beibehielt, bis er sichtbar war." Bei einer anderen Gelegenheit sagte eine Bewohnerin des Vereinigten Königreichs, sie sei zu Hause, „als ein riesiger orangefarbener Ball, ähnlich einer Grapefruit, aber orangefarbener und bröckeliger an den Rändern, durch ein geschlossenes Fenster einflog, an dem auch die Vorhänge zugezogen waren. Es flog ungefähr 10 Sekunden lang horizontal in Schulterhöhe, danach gab es einen Donnerschlag direkt über meinem Kopf, der so stark war, dass ich vom Stuhl fiel."
Das Eindringen von Kugelblitzen in Wohngebäude und ihre Fähigkeit, sich in Flugzeugen zu bilden, erwies sich als äußerst schwer zu erklären. Die Erklärungen für ihre Entstehung sind noch vielfältiger als ihre physikalischen Eigenschaften. Zum Beispiel kann ein Kugelblitz nach verschiedenen Theorien eine Wolke aus glühenden Siliziumpartikeln, eine natürliche Kernreaktion, eine durch Blitze verursachte epileptische Halluzination, ein Miniatur-Schwarzes Loch, eine Verbindung aus Cellulose und anderen natürlichen Polymeren und eine mit Mikrowellen gefüllte Plasmablase sein.
Die Mikrowellenblasenhypothese ist die Grundlage für die Arbeit von Wu, einem Wissenschaftler an der Zhejiang-Universität in Hangzhou, China. Wissenschaftler gingen früher davon aus, dass sich solche Blasen unter dem Einfluss von Mikrowellenstrahlung von Gewitterwolken oder atmosphärischen Masern bilden könnten, aber Wu vermutete, dass diese Mikrowellen von einem Elektronenstrahl stammen, der sich fast auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt, wenn ein Blitz auf den Boden trifft. Diese Elektronen werden unter dem Einfluss des elektrischen Feldes, das auftritt, wenn sich der Elektronenstrom kurz vor einem hellen Blitz von der Wolkenbasis zum Boden bewegt, auf solche Geschwindigkeiten beschleunigt. "An der Spitze eines Blitzes, der die Erde erreicht", schreibt Wu, "kann sich ein Elektronenstrahl bilden, der sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit bewegt und wiederum intensive Mikrowellenstrahlung erzeugt."
Unabhängig von der Quelle erzeugen atmosphärische Mikrowellen Plasma und laden die Umgebungsluft auf. Diese Strahlung übt genug Druck aus, um aus dem gestreuten Plasma, das wir Kugelblitz nennen, eine Blase zu bilden. Die Mikrowellen, die in dieser Blase eingeschlossen sind, erzeugen weiterhin Plasma und halten so die Blase für ihre kurze Lebensdauer. Schließlich erlischt der Kugelblitz, weil die Strahlung in der Blase gestreut wird. Manchmal platzt diese Blase, die Mikrowellen werden nach außen abgegeben, was zu einer Explosion führt.
Das Vorhandensein von Mikrowellen und Plasma als Bestandteile von Kugelblitzen kann einige seiner Eigenschaften erklären. Beispielsweise können Mikrowellen in Fensterglas eindringen, sodass geschlossene Fenster das Auftreten von Kugelblitzen im Raum nicht beeinträchtigen. Mikrowellen können auch ein wahrnehmbares Geräusch erzeugen, wenn sie mit dem menschlichen Innenohr in Kontakt kommen, und das Plasma, das sie erzeugen, kann wiederum Ozon aus Luftsauerstoff erzeugen, der einen stechenden Geruch aufweist.
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Was die Kugelblitztheorie von anderen Theorien unterscheidet, ist, dass sie erklärt, wie sie in Flugzeugen erscheinen. Elektronen, winzige Cousins von Atomen, können dank eines Blitzes die Metallhaut eines Flugzeugkörpers passieren, nachdem sie außerhalb dessen nahezu Lichtgeschwindigkeit erreicht haben. Dann senden die im Flugzeug eingeschlossenen Elektronen Mikrowellen aus, die Kugelblitze bilden. Die Abfolge von Elektronen-Mikrowellen-Plasma erklärt auch die Größe von Feuerbällen, da die Länge des durch einen Blitzschlag zerstreuten Elektronenstrahls dem typischen Durchmesser der resultierenden Mikrowellenblase entspricht - etwa 20-50 Zentimeter.
Wie immer bei neuen wissenschaftlichen Hypothesen ist es jetzt notwendig, viel Arbeit zu leisten, um die Annahme von W zu bestätigen. Es werden viele Experimente erforderlich sein, um den Mechanismus des Elektronen-Mikrowellen-Plasmas zu testen, aufgrund dessen sich ein Kugelblitz bildet. Hier muss eine Methodik zur Erzeugung von Kugelblitzen bei Bedarf entwickelt und anschließend die Eigenschaften von Elektronen und Mikrowellen untersucht werden.
Laut Wu wird seine Theorie, wenn seine Hypothese bestätigt wird, einige wichtige Fragen hinsichtlich der Bedrohung durch schnelle Elektronen und Mikrowellenstrahlung aufwerfen, die in der Nähe von Menschen auftreten, die in einem Gewitter gefangen sind. Denken Sie daran, was letztes Jahr in South Dakota passiert ist. Ein von einem Zeugen des Vorfalls gefilmtes Video zeigt einen Lichtball, der während eines Gewitters schnell vom Himmel fällt.
