Los rayos en forma de bola son un fenómeno raro e inexplicable que se describe como objetos esféricos luminiscentes que varían desde el tamaño de un guisante hasta varios metros de diámetro. Aunque generalmente se asocia con tormentas eléctricas , [1] se informa que el fenómeno observado dura considerablemente más que el destello de una fracción de segundo de un relámpago , y es un fenómeno distinto del fuego de San Telmo .
Algunos informes del siglo XIX [2] [3] describen bolas que eventualmente explotan y dejan un olor a azufre. Las descripciones de centellas aparecen en una variedad de relatos a lo largo de los siglos y han recibido atención de los científicos . [4] En enero de 2014 se publicó un espectro óptico de lo que parece haber sido un evento de relámpago en forma de bola e incluía un video a alta velocidad de fotogramas. [5] [6] Los experimentos de laboratorio han producido efectos que son visualmente similares a los informes de centellas, pero aún no está claro cómo se relacionan con el supuesto fenómeno. [7] [8]
Los científicos han propuesto una serie de hipótesis para explicar los informes de centellas a lo largo de los siglos, pero los datos científicos sobre las centellas siguen siendo escasos. La presunción de su existencia ha dependido de avistamientos públicos reportados, que han producido hallazgos inconsistentes. Debido a la falta de datos reproducibles , la existencia de centellas como fenómeno físico distintivo sigue sin demostrarse. [9]
Las descripciones de los relámpagos en forma de bola varían ampliamente. Se ha descrito que se mueve hacia arriba y hacia abajo, hacia los lados o en trayectorias impredecibles, flotando y moviéndose con o contra el viento; atraído, [10] no afectado o repelido por edificios, personas, automóviles y otros objetos. Algunos relatos lo describen como moverse a través de masas sólidas de madera o metal sin efecto, mientras que otros lo describen como destructivo y derritiendo o quemando esas sustancias. Su aparición también se ha relacionado con líneas eléctricas , [11] [12] altitudes de 300 m (1000 pies) y superiores, y durante tormentas eléctricas [11] y clima tranquilo. Los relámpagos en forma de bola han sido descritos como llamas, filamentos o chispas transparentes , translúcidas , multicolores, iluminadas uniformemente, que irradian, con formas que varían entre esferas, óvalos, lágrimas, varillas o discos. [13]
Los rayos en forma de bola a menudo se identifican erróneamente como el fuego de San Telmo . Son fenómenos separados y distintos. [14]
Se ha informado que las bolas se dispersan de muchas maneras diferentes, como desapareciendo repentinamente, disipándose gradualmente, siendo absorbidas por un objeto, "explotando", explotando ruidosamente o incluso explotando con fuerza, lo que a veces se considera dañino. [11] Los relatos también varían sobre su supuesto peligro para los humanos, desde letales hasta inofensivos.
Una revisión de la literatura disponible publicada en 1972 [15] identificó las propiedades de una centella "típica", al tiempo que advirtió contra la confianza excesiva en los relatos de testigos presenciales:
Los relámpagos en bola son una posible fuente de leyendas que describen bolas luminosas, como la mitológica Anchimayen de la cultura mapuche argentina y chilena .
Según investigaciones estadísticas de 1960, el 5% de la población de la Tierra había visto relámpagos en forma de bola. [16] [17] Otro estudio analizó informes de 10.000 casos. [16] [18]
La crónica de Gervasio de Canterbury , un monje inglés, contiene la que posiblemente sea la referencia más antigua conocida a un rayo en forma de bola, fechada el 7 de junio de 1195. Afirma: "Una señal maravillosa descendió cerca de Londres", consistente en una nube densa y oscura, que emitía un sustancia blanca que creció hasta tomar una forma esférica bajo la nube, de la cual un globo de fuego cayó hacia el río. [19]
El físico profesor emérito Brian Tanner y el historiador Giles Gasper de la Universidad de Durham identificaron la entrada de la crónica como probablemente describiendo un rayo en forma de bola, y notaron su similitud con otros relatos:
La descripción de Gervase de una sustancia blanca que sale de la nube oscura, cae como una esfera de fuego que gira y luego tiene cierto movimiento horizontal es muy similar a las descripciones históricas y contemporáneas de centellas ... Es fascinante ver cuán cercana es la descripción de Gervase del siglo XII. coincide con los informes modernos sobre centellas. [19]
Uno de los primeros relatos informa sobre la Gran Tormenta en una iglesia en Widecombe-in-the-Moor , Devon, Inglaterra, el 21 de octubre de 1638. Cuatro personas murieron y aproximadamente 60 sufrieron heridas durante una fuerte tormenta. Los testigos describieron una bola de fuego de 2,4 m (8 pies) que golpeó y entró en la iglesia, casi destruyéndola. Grandes piedras de los muros de la iglesia fueron arrojadas al suelo y a través de grandes vigas de madera. La bola de fuego supuestamente destrozó los bancos y muchas ventanas, y llenó la iglesia con un olor desagradable a azufre y un humo oscuro y espeso.
Según los informes, la bola de fuego se dividió en dos segmentos, uno salió por una ventana rompiéndola y el otro desapareció en algún lugar dentro de la iglesia. Debido al olor a fuego y a azufre, los contemporáneos explicaron la bola de fuego como "el diablo" o como las "llamas del infierno". Más tarde, algunos culparon de todo el incidente a dos personas que habían estado jugando a las cartas en los bancos durante el sermón, incurriendo así en la ira de Dios. [2]
En diciembre de 1726, varios periódicos británicos publicaron un extracto de una carta de John Howell del balandro Catherine and Mary :
Cuando atravesábamos el Golfo de Florida el 29 de agosto, una gran bola de fuego cayó del Elemento y partió nuestro mástil en diez mil pedazos, si fuera posible; dividir nuestra Viga Principal, también Tres Tablones del Lateral, Bajo el Agua y Tres de la Cubierta; Mató a un hombre, a otro le llevaron la Mano de [ sic ], y si no hubiera sido por las violentas lluvias, nuestras Velas habrían sido de una Explosión de Fuego. [20] [21]
Un ejemplo particularmente importante se informó "bajo la autoridad del Dr. Gregory" en 1749:
El almirante Chambers a bordo del Montague , el 4 de noviembre de 1749, estaba realizando una observación justo antes del mediodía... observó una gran bola de fuego azul a unas tres millas [5 kilómetros] de distancia de ellos. Inmediatamente arriaron las gavias, pero ésta se izó tan rápido sobre ellos que, antes de que pudieran levantar el amurado principal, observaron que la bola se elevaba casi perpendicularmente, y no más de cuarenta o cincuenta yardas [35 o 45 m] de las cadenas principales. cuando estalló con una explosión, tan grande como si se hubieran disparado cien cañones al mismo tiempo, dejando tras de sí un fuerte olor sulfuroso. Debido a esta explosión, el mástil mayor se hizo añicos y el mástil principal cayó hasta la quilla. Cinco hombres fueron atropellados y uno de ellos muy magullado. Justo antes de la explosión, la bola parecía tener el tamaño de una gran piedra de molino. [3]
Un informe de 1753 relata relámpagos letales cuando el profesor Georg Richmann de San Petersburgo , Rusia, construyó un aparato para volar cometas similar a la propuesta de Benjamín Franklin un año antes. Richmann asistía a una reunión de la Academia de Ciencias cuando escuchó un trueno y corrió a casa con su grabador para capturar el evento para la posteridad. Mientras se llevaba a cabo el experimento, apareció un rayo en forma de bola, viajó por la cuerda, golpeó la frente de Richmann y lo mató. La bala había dejado una mancha roja en la frente de Richmann, sus zapatos estaban abiertos y su ropa chamuscada. Su grabador quedó inconsciente. El marco de la puerta de la habitación estaba partido y la puerta arrancada de sus bisagras. [22]
Una revista inglesa informó que durante una tormenta de 1809, aparecieron tres "bolas de fuego" que "atacaron" al barco británico HMS Warren Hastings . La tripulación vio descender una bala, matando a un hombre en cubierta e incendiando el mástil principal. Un tripulante salió a recuperar el cuerpo caído y fue alcanzado por una segunda bala, que lo derribó hacia atrás y le dejó con quemaduras leves. Un tercer hombre murió por el contacto con la tercera bala. Los miembros de la tripulación informaron después de un persistente y repugnante olor a azufre. [23] [24]
Ebenezer Cobham Brewer , en su edición estadounidense de 1864 de Una guía para el conocimiento científico de las cosas familiares , analiza los "relámpagos globulares". Lo describe como bolas de fuego o gas explosivo que se mueven lentamente y que a veces caen al suelo o corren por el suelo durante una tormenta. Dijo que las bolas a veces se dividen en bolas más pequeñas y pueden explotar "como un cañón ". [25]
En su libro Trueno y relámpago , [26] traducido al inglés en 1875, el escritor científico francés Wilfrid de Fonvielle escribió que había habido alrededor de 150 informes de relámpagos globulares:
Los relámpagos globulares parecen sentirse particularmente atraídos por los metales; así buscará las barandillas de los balcones, o bien las tuberías de agua o gas, etc. No tiene ningún tinte peculiar propio pero aparecerá de cualquier color según sea el caso... en Coethen en el Ducado de Anhalt apareció verde . El señor Colón, vicepresidente de la Sociedad Geológica de París, vio descender lentamente del cielo una bola de relámpago a lo largo de la corteza de un álamo; tan pronto como tocó la tierra rebotó nuevamente y desapareció sin explotar. El 10 de septiembre de 1845 un rayo entró en la cocina de una casa del pueblo de Salagnac, en el valle de Correze . Esta bola rodó sin hacer daño a dos mujeres y a un joven que aquí se encontraban; pero al entrar en un establo contiguo explotó y mató a un cerdo que se encontraba allí encerrado y que, ignorando las maravillas de los truenos y los relámpagos, se atrevió a olerlos de la manera más grosera e indecorosa. El movimiento de estas bolas está lejos de ser muy rápido; incluso se ha observado que ocasionalmente se detienen en su curso, pero no por ello son menos destructivas. Una bola de relámpago que entró en la iglesia de Stralsund, al explotar, proyectó una serie de bolas que explotaron a su vez como granadas. [27]
El zar Nicolás II , el último emperador de Rusia, informó haber presenciado lo que llamó "una bola de fuego" mientras estaba en compañía de su abuelo, el emperador Alejandro II :
Una vez mis padres estaban fuera y yo estaba en la vigilia de toda la noche con mi abuelo en la pequeña iglesia de Alejandría . Durante el servicio hubo una fuerte tormenta, rayos brillaron uno tras otro, y parecía como si los truenos sacudieran incluso a la iglesia y al mundo entero hasta sus cimientos. De repente se hizo completamente oscuro, una ráfaga de viento procedente de la puerta abierta apagó la llama de las velas que estaban encendidas delante del iconostasio , se escuchó un largo trueno, más fuerte que antes, y de repente vi una bola de fuego volando desde la ventana directamente hacia la cabeza del Emperador. La bola (era un rayo) giró por el suelo, pasó junto a la lámpara de araña y salió volando por la puerta hacia el parque. Mi corazón se congeló, miré a mi abuelo, su rostro estaba completamente tranquilo. Se santiguó con la misma tranquilidad que cuando la bola de fuego pasó volando cerca de nosotros, y sentí que era indecoroso y poco valiente tener miedo como estaba. Sentí que sólo había que mirar lo que estaba pasando y creer en la misericordia de Dios, como lo hacía él, mi abuelo. Después de que el baile hubo recorrido toda la iglesia y de repente salió por la puerta, volví a mirar a mi abuelo. Una leve sonrisa apareció en su rostro y asintió con la cabeza hacia mí. Mi pánico desapareció y desde ese momento ya no tuve miedo a las tormentas. [28]
El ocultista británico Aleister Crowley informó haber sido testigo de lo que él llamó "electricidad globular" durante una tormenta en el lago Pasquaney [29] en New Hampshire , Estados Unidos, en 1916. Estaba refugiado en una pequeña cabaña cuando, según sus propias palabras,
... noté, con lo que sólo puedo describir como tranquilo asombro, que un deslumbrante globo de fuego eléctrico, aparentemente entre seis y doce pulgadas [15 y 30 cm] de diámetro, estaba estacionario a unos seis pulgadas [15 cm] por debajo y a el derecho de mi rodilla derecha. Mientras lo miraba, explotó con un estallido agudo imposible de confundir con el continuo torbellino de relámpagos, truenos y granizo, o con el del agua azotada y la madera destrozada que estaba creando un caos fuera de la cabaña. Sentí un golpe muy leve en el centro de mi mano derecha, que estaba más cerca del globo que cualquier otra parte de mi cuerpo. [30]
Jennison, del Laboratorio de Electrónica de la Universidad de Kent , describió su propia observación de las centellas en un artículo publicado en Nature en 1969:
Estaba sentado cerca de la parte delantera de la cabina de pasajeros de un avión de pasajeros totalmente metálico (Vuelo EA 539 de Eastern Airlines) en un vuelo nocturno de Nueva York a Washington. El avión se encontró con una tormenta eléctrica durante la cual quedó envuelto en una repentina descarga eléctrica brillante y fuerte (0005 h EST, 19 de marzo de 1963). Unos segundos después de esto, una esfera brillante de poco más de 20 cm [8 pulgadas] de diámetro emergió de la cabina del piloto y pasó por el pasillo del avión a aproximadamente 50 cm [20 pulgadas] de mí, manteniendo la misma altura y rumbo para el toda la distancia sobre la cual se podía observar. [31]
Un fenómeno hermoso pero extraño se vio en esta ciudad la noche del pasado lunes. El viento era fuerte y el aire parecía estar lleno de electricidad. Frente, encima y alrededor del nuevo Salón de Ingeniería de la Escuela de Minas , bolas de fuego jugaron durante media hora, ante el asombro y asombro de todos los que presenciaron el espectáculo. En este edificio se encuentran las dinamos y los aparatos eléctricos de quizás la mejor planta eléctrica de su tamaño en el estado. Probablemente hubo una delegación visitante desde las nubes, a los cautivos de las dinamos el pasado lunes por la noche, y ciertamente tuvieron una excelente visita y un juego de diversión. [33]
En enero de 2014, científicos de la Universidad Normal del Noroeste en Lanzhou , China , publicaron los resultados de las grabaciones realizadas en julio de 2012 del espectro óptico de lo que se pensaba que eran rayos en forma de bola naturales creados por casualidad durante el estudio de los rayos ordinarios entre nubes y tierra en la Tierra. Meseta tibetana . [5] [45] A una distancia de 900 m (3000 pies), se realizó un total de 1,64 segundos de video digital del relámpago en forma de bola y su espectro, desde la formación del relámpago en forma de bola después de que el rayo ordinario cayó al suelo, hasta la decadencia óptica del fenómeno. El vídeo adicional fue grabado por una cámara de alta velocidad (3000 fotogramas/seg), que capturó sólo los últimos 0,78 segundos del evento, debido a su capacidad de grabación limitada. Ambas cámaras estaban equipadas con espectrógrafos sin rendija . Los investigadores detectaron líneas de emisión de silicio atómico neutro , calcio , hierro , nitrógeno y oxígeno , en contraste con las líneas de emisión de nitrógeno principalmente ionizado en el espectro del rayo original. La centella viajó horizontalmente a través del cuadro de video a una velocidad promedio equivalente a 8,6 m/s (28 pies/s). Tenía un diámetro de 5 m (16 pies) y cubría una distancia de unos 15 m (49 pies) en esos 1,64 s.
Se observaron oscilaciones en la intensidad de la luz y en la emisión de oxígeno y nitrógeno a una frecuencia de 100 Hz , posiblemente causadas por el campo electromagnético de la línea de alta tensión de 50 Hz en las proximidades. A partir del espectro, se evaluó que la temperatura del rayo en forma de bola era más baja que la temperatura del rayo principal (<15.000 a 30.000 K). Los datos observados son consistentes con la vaporización del suelo, así como con la sensibilidad de las centellas a los campos eléctricos . [5] [45]
Los científicos llevan mucho tiempo intentando producir centellas en experimentos de laboratorio. Si bien algunos experimentos han producido efectos que son visualmente similares a los informes de rayos naturales, aún no se ha determinado si existe alguna relación.
Según se informa, Nikola Tesla podía producir artificialmente bolas de 3,8 cm (1,5 pulgadas) y realizó algunas demostraciones de su habilidad. [46] Tesla estaba más interesado en voltajes y potencias más altos, así como en la transmisión remota de energía; las bolas que hizo fueron solo una curiosidad. [47]
El Comité Internacional sobre Rayos Ball (ICBL) celebró simposios periódicos sobre el tema. Un grupo relacionado utiliza el nombre genérico "Plasmas no convencionales". [48] El último simposio de la ICBL estaba programado tentativamente para julio de 2012 en San Marcos, Texas , pero fue cancelado debido a la falta de resúmenes enviados. [49]
Ohtsuki y Ofuruton [50] [51] describieron la producción de "bolas de fuego de plasma" mediante interferencia de microondas dentro de una cavidad cilíndrica llena de aire alimentada por una guía de ondas rectangular utilizando un oscilador de microondas de 2,45 GHz y 5 kW (potencia máxima).
Según se informa , algunos grupos científicos, incluido el Instituto Max Planck , han producido un efecto tipo centella descargando un condensador de alto voltaje en un tanque de agua. [52] [53]
Muchos experimentos modernos implican el uso de un horno de microondas para producir pequeñas bolas brillantes ascendentes, a menudo denominadas bolas de plasma . Generalmente, los experimentos se realizan colocando una cerilla encendida o recién apagada u otro objeto pequeño en un horno microondas. La parte quemada del objeto se enciende formando una gran bola de fuego, mientras que "bolas de plasma" flotan cerca del techo de la cámara del horno. Algunos experimentos describen cubrir la cerilla con un frasco de vidrio invertido, que contiene tanto la llama como las bolas para que no dañen las paredes de la cámara. [54] (Sin embargo, un frasco de vidrio eventualmente explota en lugar de simplemente causar pintura carbonizada o metal derretido, como sucede en el interior de un microondas). [ cita necesaria ] Los experimentos de Eli Jerby y Vladimir Dikhtyar en Israel revelaron que las bolas de plasma de microondas están formados por nanopartículas con un radio promedio de 25 nm (9,8 × 10 −7 pulgadas). El equipo israelí demostró el fenómeno con cobre, sales, agua y carbono. [55]
Los experimentos realizados en 2007 implicaron impactar obleas de silicio con electricidad, lo que vaporiza el silicio e induce la oxidación de los vapores. El efecto visual se puede describir como pequeños orbes brillantes y chispeantes que ruedan alrededor de una superficie. Según se informa , dos científicos brasileños, Antonio Pavão y Gerson Paiva, de la Universidad Federal de Pernambuco [56], han fabricado consistentemente pequeñas bolas duraderas utilizando este método. [57] [58] Estos experimentos surgieron de la teoría de que los rayos en forma de bola son en realidad vapores de silicio oxidados (consulte la hipótesis del silicio vaporizado, a continuación) .
Actualmente no existe una explicación ampliamente aceptada para los rayos en forma de bola. Se han propuesto varias hipótesis desde que el fenómeno fue llevado al ámbito científico por el médico e investigador eléctrico inglés William Snow Harris en 1843, [59] y el científico de la Academia Francesa François Arago en 1855. [60]
Esta hipótesis sugiere que los rayos en forma de bola consisten en silicio vaporizado que se quema mediante oxidación . Un rayo que caiga sobre el suelo de la Tierra podría vaporizar la sílice contenida en su interior y, de alguna manera, separar el oxígeno del dióxido de silicio, convirtiéndolo en vapor de silicio puro. A medida que se enfría, el silicio podría condensarse en un aerosol flotante, unido por su carga, brillando debido al calor del silicio que se recombina con el oxígeno . Una investigación experimental de este efecto, publicada en 2007, informó que se producían "bolas luminosas con una vida útil del orden de segundos" al evaporar silicio puro con un arco eléctrico. [58] [61] [62] Se han puesto a disposición vídeos y espectrógrafos de este experimento. [63] [64] Esta hipótesis obtuvo importantes datos que la respaldan en 2014, cuando se publicaron los primeros espectros registrados de relámpagos naturales. [5] [45] Las formas teorizadas de almacenamiento de silicio en el suelo incluyen nanopartículas de Si, SiO y SiC . [65] Matthew Francis ha denominado esto la "hipótesis del terrón de tierra", en la que el espectro de un rayo en forma de bola muestra que comparte química con el suelo. [66]
En este modelo se supone que el rayo en forma de bola tiene un núcleo sólido y cargado positivamente. Según esta suposición subyacente, el núcleo está rodeado por una fina capa de electrones con una carga casi igual en magnitud a la del núcleo. Existe un vacío entre el núcleo y la capa de electrones que contiene un intenso campo electromagnético (EM) , que es reflejado y guiado por la capa de electrones. El campo EM de microondas aplica una fuerza ponderomotriz (presión de radiación) a los electrones impidiéndoles caer en el núcleo. [67] [68]
Piotr Kapitsa propuso que el rayo en forma de bola es una descarga luminosa impulsada por radiación de microondas que se guía hasta la bola a lo largo de líneas de aire ionizado desde las nubes de rayos donde se produce. La bola sirve como una cavidad resonante de microondas, ajustando automáticamente su radio a la longitud de onda de la radiación de microondas para mantener la resonancia. [69] [70]
La teoría de Handel Maser-Soliton sobre los rayos en forma de bola plantea la hipótesis de que la fuente de energía que genera el rayo en forma de bola es un máser atmosférico grande (de varios kilómetros cúbicos) . La centella aparece como un cavitón de plasma en el plano antinodal de la radiación de microondas del máser. [71]
En 2017, investigadores de la Universidad de Zhejiang en Hangzhou, China, propusieron que el brillo brillante de las bolas de relámpagos se crea cuando las microondas quedan atrapadas dentro de una burbuja de plasma. En la punta de un rayo que llega al suelo, se puede producir un haz de electrones relativista al entrar en contacto con la radiación de microondas. [72] Este último ioniza el aire local y la presión de radiación evacua el plasma resultante, formando una burbuja de plasma esférica que atrapa de manera estable la radiación. Las microondas atrapadas dentro de la bola continúan generando plasma por un momento para mantener los destellos brillantes descritos en los relatos de los observadores. La bola finalmente se desvanece a medida que la radiación contenida dentro de la burbuja comienza a desintegrarse y las microondas se descargan de la esfera. Las bolas de relámpagos pueden explotar dramáticamente a medida que la estructura se desestabiliza. La teoría podría explicar muchas de las extrañas características de las centellas. Por ejemplo, las microondas pueden atravesar el vidrio, lo que ayuda a explicar por qué se pueden formar bolas en el interior.
Julio Rubinstein, [73] David Finkelstein y James R. Powell propusieron que los rayos en forma de bola son un incendio de San Telmo independiente (1964-1970). [ cita necesaria ] El incendio de San Telmo surge cuando un conductor afilado, como el mástil de un barco, amplifica el campo eléctrico atmosférico hasta provocar una descomposición. Para un globo, el factor de amplificación es 3. Una bola libre de aire ionizado [ se necesita más explicación ] puede amplificar tanto el campo ambiental por su propia conductividad. Cuando ésta mantiene la ionización, la bola es entonces un solitón en el flujo de electricidad atmosférica.
El cálculo de la teoría cinética de Powell encontró que el tamaño de la bola está determinado por el segundo coeficiente de Townsend (el camino libre medio de los electrones de conducción) cerca de la ruptura. Se ha descubierto que dentro de ciertos hornos microondas industriales se producen descargas luminosas errantes que continúan brillando durante varios segundos después de que se corta la energía. [ cita necesaria ] También se ha descubierto que los arcos extraídos de generadores de microondas de alta potencia y bajo voltaje exhiben resplandor. [ cita necesaria ] Powell midió sus espectros y descubrió que el resplandor proviene principalmente de iones de NO metaestables , que son de larga duración a bajas temperaturas. Ocurrió en el aire y en el óxido nitroso, que poseen tales iones metaestables, y no en atmósferas de argón, dióxido de carbono o helio, que no los poseen.
Se desarrolló aún más el modelo solitón de un rayo en forma de bola. [74] [75] [76] Se sugirió que un rayo en forma de bola se basa en oscilaciones no lineales esféricamente simétricas de partículas cargadas en plasma, el análogo de un solitón espacial de Langmuir. [77] Estas oscilaciones se describieron tanto en el enfoque clásico [75] [76] como en el cuántico [74] [78] . Se ha descubierto que las oscilaciones de plasma más intensas se producen en las regiones centrales de un rayo esférico. Se sugiere que dentro de una centella pueden aparecer estados ligados de partículas cargadas que oscilan radialmente y con espines orientados de manera opuesta (el análogo de los pares de Cooper). [78] [79] Este fenómeno, a su vez, puede conducir a una fase superconductora en un rayo en forma de bola. La idea de la superconductividad en una centella se consideró anteriormente. [80] [81] En este modelo también se discutió la posibilidad de la existencia de un rayo en forma de bola con un núcleo compuesto. [82]
Una teoría que puede explicar el amplio espectro de evidencia observacional es la idea de combustión dentro de la región de baja velocidad de ruptura del vórtice esférico de un vórtice natural [ vago ] (por ejemplo, el ' vórtice esférico de Hill '). [83]
Oleg Meshcheryakov sugiere que los rayos en forma de bola están hechos de nanopartículas compuestas o submicrométricas, cada partícula constituye una batería . Una descarga superficial pone en cortocircuito estas baterías, provocando una corriente que forma la bola. Su modelo se describe como un modelo de aerosol que explica todas las propiedades y procesos observables de las centellas. [84] [85]
El informe desclasificado del Proyecto Condign concluye que las formaciones de plasma cargado flotante similares a las centellas se forman por nuevos fenómenos físicos, eléctricos y magnéticos, y que estos plasmas cargados son capaces de ser transportados a enormes velocidades bajo la influencia y el equilibrio de cargas eléctricas en el atmósfera. Estos plasmas parecen originarse debido a más de un conjunto de condiciones climáticas y de carga eléctrica, cuya justificación científica es incompleta o no se comprende completamente. Una sugerencia es que los meteoritos que se rompen en la atmósfera y forman plasmas cargados en lugar de quemarse por completo o impactar como meteoritos podrían explicar algunos casos de este fenómeno, además de otros eventos atmosféricos desconocidos. [86] Sin embargo, según Stenhoff, esta explicación se considera insuficiente para explicar el fenómeno de las centellas y probablemente no resistiría la revisión por pares. [87]
Cooray y Cooray (2008) [88] afirmaron que las características de las alucinaciones experimentadas por pacientes con ataques epilépticos en el lóbulo occipital son similares a las características observadas en los relámpagos en forma de bola. El estudio también demostró que el campo magnético que cambia rápidamente de un relámpago cercano es lo suficientemente fuerte como para excitar las neuronas del cerebro. Esto refuerza la posibilidad de ataques inducidos por rayos en el lóbulo occipital de una persona cerca de un rayo, estableciendo la conexión entre las alucinaciones epilépticas que imitan relámpagos en forma de bola y las tormentas eléctricas.
Se ha demostrado que investigaciones más recientes con estimulación magnética transcraneal dan los mismos resultados de alucinaciones en el laboratorio (denominados magnetofosfenos ), y se ha demostrado que estas condiciones ocurren en la naturaleza cerca de la caída de rayos. [89] [90] Esta hipótesis no explica el daño físico observado causado por rayos en forma de bola o la observación simultánea por parte de múltiples testigos. (Como mínimo, las observaciones diferirían sustancialmente).
Los cálculos teóricos de investigadores de la Universidad de Innsbruck sugieren que los campos magnéticos involucrados en ciertos tipos de rayos podrían potencialmente inducir alucinaciones visuales que se asemejan a las centellas. [89] Estos campos, que se encuentran a corta distancia de un punto en el que se han producido múltiples rayos en unos pocos segundos, pueden provocar directamente que las neuronas de la corteza visual se activen, lo que da lugar a magnetofosfenos (alucinaciones visuales inducidas magnéticamente). [91]
Manykin et al. han sugerido la materia de Rydberg atmosférica como explicación del fenómeno de las centellas. [92] La materia de Rydberg es una forma condensada de átomos altamente excitados en muchos aspectos similar a las gotitas con agujeros de electrones en los semiconductores. [93] [94] Sin embargo, a diferencia de las gotitas con agujeros de electrones, la materia de Rydberg tiene una vida útil prolongada, de hasta horas. Este estado excitado condensado de la materia está respaldado por experimentos, principalmente de un grupo liderado por Holmlid. [95] Es similar a un estado líquido o sólido de la materia con una densidad extremadamente baja (similar a un gas). Los grumos de materia Rydberg atmosférica pueden resultar de la condensación de átomos altamente excitados que se forman por fenómenos eléctricos atmosféricos, principalmente por rayos lineales. Sin embargo, la desintegración estimulada de las nubes de materia de Rydberg puede tomar la forma de una avalancha y, por tanto, aparecer como una explosión.
Nikola Tesla (diciembre de 1899) teorizó que las bolas consisten en gas muy enrarecido (pero caliente). [47]
Se han propuesto varias otras hipótesis para explicar los rayos en bola:
{{cite web}}: Mantenimiento CS1: ubicación ( enlace )Una teoría más realista, propuesta por John Abrahamson y James Dinniss de la Universidad de Canterbury en Christchurch, Nueva Zelanda, es que los rayos en forma de bola se forman cuando un rayo impacta en el suelo, convirtiendo la sílice del suelo en silicio puro. vapor. A medida que el vapor se enfría, el silicio se condensa en un aerosol flotante que forma una bola mediante cargas que se acumulan en su superficie y brilla con el calor del silicio que se recombina con el oxígeno.
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