Gömbvillám a laborból
Egy izraeli kutatópárosnak sikerült egy olyan rendszert alkotnia, ami laboratóriumi körülmények között képes gömbvillámokat előállítására.
A gömbvillám évszázadok óta okoz fejtörést a tudósoknak. A lassan mozgó fénygömb rendkívül ritka, de létező jelenség. Az elbeszélések alapján hajlamos követni az embert, ablakokon lebeg keresztül lángra lobbantva a függönyöket és még sorolhatnánk a vele kapcsolatos mendemondákat. A mostani kutatás állítólag nem csupán a gömbvillám természetét segít megismerni, de gyakorlati alkalmazásokhoz is elvezethet.
Elméletileg a gömbvillám egy plazmagömb, ami akkor alakul ki, amikor egy villámcsapás eléri a talajt és egy "hot spot"-ot hoz létre, egy területet, melyen heves hőhatás megy végbe. A keletkező gömb általában 30 centis átmérővel rendelkezik és néhány másodpercig marad fenn, a természetben általában zivatarok idején jönnek létre. Eli Jerby és Vladimir Dikhtyar, az izraeli Tel Aviv Egyetem munkatársai azonban egy "mikrohullámú fúró" alkalmazásával laboratóriumukban állítottak elő gömbvillámokat. Ezek kisebbek és rövidebb életűek ugyan, mint természetes társaik, de hozzájuk hasonlóan képesek a lebegésre, szétválni kisebb gömbökké, fémtárgyakhoz tapadni, vagy azokról lepattanni.
Balról jobbra: Eli Jerby, a tűzgömb és Vladimir Dikhtyar
Jerby és Dikhtyar eszköze egy 600 wattos háztartási mikrohullámú sütő magnetronját alkalmazza, erejét egyetlen köbcentiméternyi térfogatra koncentrálva. A kutatók a mikrohullámokat egy hegyes rúd alkalmazásával fecskendezik be egy üvegből, szilíciumból, germániumból, timföldből és egyéb kerámiákból készült szilárd közegbe. A jelenség létrejöttéhez elengedhetetlen, megolvadt anyagokat tartalmazó hot spot-ot a mikrohullámok energiája hozza létre a táptalajban. Miután a hot spot kialakul, a kutatók kihúzzák a fúrót a táptalajból, ami magával húzza az olvadt anyagokat egy forró anyagcseppet hozva létre. A csepp elkezd terjeszkedni és egy körülbelül 3 centiméter átmérőjű lebegő tűzgömbbé válik, ami mindössze egy milliszekundum néhány tizedéig marad fenn.
Bár a laboratóriumi tűzgömbök összetételét még meg kell erősíteni, az előzetes mérések arra utalnak, hogy a táptalajul szolgáló anyag összetevőit tartalmazzák különböző fázisokban, mint ionok, semleges atomok és nagyobb makroszkopikus részecskék. Ez hasonlít a természet által létrehozott gömbvillámokhoz, melyek elvileg annak a talajnak az elgőzölögtetett ásványait tartalmazzák, melybe a villám belecsapott. Mitöbb a laboratóriumi tűzgömbök látszólag egyesítik a plazmát, a kémiai oxidációt és az égési folyamatokat, ami szintén hasonló a gömbvillámokhoz, melyekben az elgőzölögtetett homokszemcsék reakcióba lépnek a levegő oxigénjével és fényt kibocsátva elégnek.
A kutatópáros reméli, hogy laboratóriumi tűzgömbjeiket olyan gyakorlati alkalmazásokban kamatoztathatják, mint bevonatok képzése, azok eltávolítása, az égés és az energiatermelés.