Pallosalama

Pallosalamaa kuvaava 1800-luvun kaiverrus

Georg Wilhelm Richmann kuolee pallosalaman iskuun

Pallosalama on harvinainen valoilmiö. Sen sanotaan olevan ilmassa leijuva valaiseva pallo. Pallosalamoiden on väitetty olevan hidasliikkeisempiä ja pidempikestoisia ilmiöitä kuin tavallisten salamoiden. Osa tutkijoista kuitenkin kyseenalaistaa pallosalamoiden olemassaolon ja pitää niitä esimerkiksi optisina harhoina.

Kuvaus

Ilmatieteen laitoksen mukaan pallosalamalla on seuraavia ominaisuuksia: ^[1]

• kooltaan muutamasta senttimetristä metriin
• valaisee suunnilleen kuin voimakas hehkulamppu
• leijuu vapaasti ilmassa
• liikkuu hitaasti
• voi kimmota esimerkiksi lattiasta
• esiintyy vain ukonilmalla
• ilmiö kestää useita sekunteja
• voi hävitä paukahtaen tai äänettömästi
• ei aiheuta merkittäviä tuhoja, toisin kuin varsinainen salama

Pallosalama kuvattiin tieteelle ensi kerran vuonna 1963, kun New Yorkista Washingtoniin lentäneeseen Eastern Airlines lento EA539:n koneeseen iski 16. maaliskuuta salama. Mukana olleet kuusi tutkijaa kirjoittivat Nature-lehteen artikkelin, jonka mukaan hehkuva, läpimitaltaan 20-senttimetrinen pallo leijui koneen läpi ohjaamosta perälle.^[2]

Tutkimus

Pallosalamoiden syntyä ei ole vielä kyetty selittämään täydellisesti. Pallosalamoiden tutkiminen on hankalaa kahdestakin syystä. Ensiksikin luonnossa pallosalamoita esiintyy erittäin harvoin, ja toiseksi koska pallosalamoiden syntymekanismeja ei tarkoin tunneta, niiden luominen laboratorio-olosuhteissa on onnistunut vain osittain. Synnystä on kuitenkin esitetty useita teorioita. ^lähde?

On mahdollista, että pallosalamaksi nimitetään useita syntymekanismiltaan aivan erityyppisiä ilmiöitä^[3].

Teorioita

Todennäköisimmältä nykykäsityksen mukaan vaikuttaa venäläisen fyysikko Pjotr Kapitsan vuonna 1955 esittämä teoria, jonka mukaan ukonilman aikana syntyvät sähkömagneettiset aallot muodostavat pallosalamoita. Japanilaiset tutkijat Y. H. Ohtsuki ja H. Ofuruton onnistuivat vuonna 1991 ensimmäistä kertaa tuottamaan pallosalaman tapaisen plasmakokonaisuuden.^[4]

Pallosalaman on väitetty saattavan olla ilmaa, jossa ilman kaasujen atomit ovat salaman aiheuttaman valokaaren kuumuuden vaikutuksesta muuttuneet plasmamuotoon^{kenen mukaan?}. Ilmiö on tuttu konepajateollisuuden plasmaleikkauksesta, jossa paineilmaa kuumennetaan valokaaren avulla niin korkeaan lämpötilaan, että ilman kaasujen olomuoto muuttuu plasmaksi. Salaman valokaari on lyhytaikainen, joten myös sen aiheuttama mahdollinen pallosalama jäähtyy ja ilman kaasujen olomuoto palautuu normaaliksi nopeasti. Kuuman plasman aiheuttamat paikalliset paineenvaihtelut voivat aiheuttaa paukahduksen pallosalaman hävitessä. Pallosalaman tiheys lienee samansuuruinen kuin ilmalla, mikä selittää sen liikkumisen ilmavirran mukana.^lähde?

Palavaa piitä?

Leena Tähtisen mukaan lupaava teoria on uusiseelantilaisen kemistin John Abrahamsonin ja hänen kollegansa James Dinnissin esittämä nanohiukkasteoria. Sen mukaan pallosalama syntyy, kun salamanisku irrottaa maaperästä piitä ja siitä muodostuva pallo palaa. Tarkemmin ottaen salamanisku kuumentaa maaperää, jolloin siitä erottuu piikaasua. Piikaasu jäähtyy ja tiivistyy millin miljoonasosan kokoisiksi nanohiukkasiksi. Kuumuudessa syntyy sähkövarausta, joka ympäröi ilmassa leijuvat piihiukkaset ja sitoo ne palloksi. Kuuma pii roihahtaa palamaan pallosalamana. Lupaavia kokeita teorian pohjalta on tehty Tel Avivin yliopistossa. ^[5]

Valoa ja ilmaa?

V. P. Tortšiginin mukaan pallosalama on pelkkää valoa ja ilmaa. Hän väittää, että pallosalamassa on kuori, joka muodostuu yhteen puristuneesta ilmasta. Tämän kuoren sisällä valo kiertää kehää, mikä moninkertaistaa sen havaitun voimakkuuden. Tortšiginin mukaan pallosalamaa tulisi nimittää pallovaloksi. ^{[6] [7]}

Harhakuva?

Innsbruckin yliopiston tutkijoiden Joseph Peerin ja Alexandr Kendlin teorian mukaan pallosalamat ovat voimakkaan magneettikentän aiheuttamia hallusinaatioita.^[8]

Toisesta ulottuvuudesta?

Max Planck -instituutin teoreettinen fyysikko Andrea Aiello on esittänyt julkisesti, että pallosalamat ilmestyvät madonreikien kautta toisesta ulottuvuudesta.^[9]

Laboratoriokokeita

Vedestä muodostunut plasmapallo - Pallosalaman demonstrointi laboratoriossa

Max Planck -instituutissa on tutkittu korkeajännitteen vedestä muodostamaa plasmaa. Tulokset ovat ilmiöinä sangen pallosalaman kaltaisia.^[10][11]

Lähteet

• Kyröläinen & Teerikorpi: Ufojen arvoitus. Helsinki: Tähtitieteellinen yhdistys Ursa, 1980. ISBN 951-9269-11-8.

Viitteet

1. Nimetön: Salama ja ukkonen - Ilmatieteen laitos www.ilmatieteenlaitos.fi. Viitattu 14.7.2022.
2. Jennison, R. C.: Ball Lightning. Nature, 29.11.1969, 224. vsk, s. 895. doi:10.1038/224895a0. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 19.6.2020. (englanniksi)
3. José Donoso, José Luis Trueba, Antonio F. Rañada: The Riddle of Ball Lightning: A Review. TheScientificWorldJOURNAL, 2006, 6. vsk, s. 254–278. PubMed:29861686. doi:10.1100/tsw.2006.48. ISSN 2356-6140. Artikkelin verkkoversio. en
4. Y. H. Ohtsuki, H. Ofuruton: Plasma fireballs formed by microwave interference in air. Nature, 1991-03, 350. vsk, nro 6314, s. 139–141. doi:10.1038/350139a0. ISSN 1476-4687. Artikkelin verkkoversio. en
5. Leena Tähtinen: Ratkeaako pallosalaman arvoitus? Tiede. 7.7.2006. Sanoma Magazines. Arkistoitu 20.2.2007. Viitattu 14.7.2022.
6. V. P. Torchigin, A. V. Torchigin: Physical nature of Ball lightning. The European Physical Journal D - Atomic, Molecular, Optical and Plasma Physics, 1.12.2005, 36. vsk, nro 3, s. 319–327. doi:10.1140/epjd/e2005-00240-4. ISSN 1434-6079. Artikkelin verkkoversio. en
7. V. P. Torchigin: Physics of a ball lightning in a form of a bubble of light. Optik, 1.7.2019, 188. vsk, s. 294–301. doi:10.1016/j.ijleo.2019.05.009. ISSN 0030-4026. Artikkelin verkkoversio. en
8. Mystiset pallosalamat ovatkin hallusinaatioita Iltalehti. 13.5.2010. Viitattu 19.6.2020.
9. Hurja teoria: Pallosalamat ovat niin outoja, että ne saattavat olla peräisin toisesta ulottuvuudesta ja tulla Maahan madonreikien kautta tekniikanmaailma.fi. Viitattu 14.7.2022.
10. 'Ball lightning' created in German laboratory COSMOS magazine. 7.6.2006. Arkistoitu 2.3.2012. Viitattu 13.7.2009. (englanniksi)
11. Youichi Sakawa & Kazuyoshi Sugiyama & Tetsuo Tanabe & Richard More: Fireball Generation in a Water Discharge. Plasma and Fusion Research: Rapid Communications, 12.7.2006. doi:10.1585/pfr.1.039. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 13.7.2009. (englanniksi)

Aiheesta muualla

• Stanley Singer: The Nature of Ball Lightning. Plenum Press, 1971.

• abstracts of papers on ball lightning presented at AIS 2010 "Atmosphere, Ionosphere, Safety" Conference in Kaliningrad Q-Mag.org. Viitattu 19.6.2020. (englanniksi)
• Rahikka, Mika: Pallosalamat: pallosalama: tyyppi IV: 'Tyhjästä' syntyvät Pallosalamat – Harrastajan sivu. Viitattu 18.9.2020.

Valoilmiöt

• biologinen valontuotanto
• Elmon tuli
• maanjäristysvalot
• maavalo
• pallosalama
• peikonkulta
• revontulet
• ukonvirva
• vesisäihky
• virvatulet