El misterioso fenómeno atmosférico de las bolas luminosas comienza a ser develado
Investigadores de los Departamentos de Química Fundamental y de Física de la Universidad Federal de Pernambuco y el Instituto Nacional de Pesquisas Espaciales (INPE) han desarrollado una técnica inédita para generar bolas luminosas con vidas en el orden de segundos y para presentar diversas propiedades observadas generalmente. Las bolas luminosas son fenómenos atmosféricos raros y misteriosos, generalmente asociados con relámpagos.
De acuerdo con las descripciones a lo largo de más de dos siglos, las bolas luminosas flotan en el aire, saltan y ruedan en la tierra. Su duración varía de algunos segundos a centenares de segundos, desapareciendo explosiva o silenciosamente. Las explicaciones para la formación y las propiedades de las bolas luminosas fueron buscadas activamente durante todo este tiempo, pero aún no hay una teoría aceptada para el fenómeno.
Una teoría reciente propuesta por Abrahamson y Diniss considera que es debido a la oxidación de aglomerados de nanopartículas de silicio generados por el calor intenso cuando el relámpago alcanza la tierra. Esta teoría es la base del trabajo de los científicos brasileños. Usando arcos eléctricos, vaporizaron pequeñas partes de obleas de silicio puro y produjeron, por primera vez en el laboratorio, bolas luminosas con características similares a las observadas en el fenómeno natural. Una demostración pública de la producción de bolas luminosas podrá ser pronto observada en Espaço Ciência. ¡Esperen!
Autores
Gerson Silva Paiva e Antonio Carlos Pavão
Departamento de Química Fundamental, Universidade Federal de Pernambuco
Elder Alpes de Vasconcelos e Eronides Felisberto da Silva, Jr.
Departamento de Física, Universidade Federal de Pernambuco
Odim Mendes, Jr.
Departamento de Geofísica Espacial, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
http://www.espacociencia.pe.gov.br/multimidia/multimidia_video.php%20
La noticia apareció en la web de The New Scientist:
Centellas creadas en el laboratorio
Hazle Muir
Las centellas podrían perder pronto su misterio, ahora que un equipo en el Brasil ha cocinado una receta simple para hacer bolas de luz misteriosas similares en el laboratorio, incluso consiguiendo mantenerlas por varios segundos.
Ball lightning could soon lose its status as a mystery, now that a team in Brazil has cooked up a simple recipe for making similar eerie orbs of light in the lab, even getting them to bounce around for several seconds. Mira una película de estas bolas aquí.
Miles de personas han reportado ver centellas, unas esferas luminosas que aparecen a veces durante las tormentas. Es típicamente del tamaño de un pomelo y dura algunos segundos o minutos, a veces flotan, incluso sobre la tierra.
Un testigo vio una bola que brillaba intensamente a través de la puerta de pantalla de una casa en Oregon, navegar abajo hacia el sótano y arruinar un viejo rodillo, mientras que en otro informe, una bola similar se balanceó en la cabeza de un profesor ruso más de 20 veces antes de desaparecer.
Una teoría sugiere que la centella es una gota altamente ionizada de plasma ligada por sus propios campos magnéticos, mientras que una explicación exótica afirma que la causa son mini agujeros negros creados en el big bang.
Una teoría más aterrizada, propuesta por John Abrahamson y James Dinniss en la universidad de Cantorbery en Christchurch, Nueva Zelanda, es que la centella se forma cuando los relámpagos tocan la tierra, transformando cualquier arena sílica en el suelo en vapor puro de silicio. Mientras que el vapor se enfría, el silicio se condensa en un aerosol flotante en los límites de una bola por las cargas que recolecta en su superficie, y brilla intensamente con el calor del silicio recombinándose con el oxígeno.
Para probar esta idea, un equipo conducido por Antônio Pavão y Gerson Paiva de la Universidad Federal de Pernambuco en Brasil tomaron obleas de silicio de apenas 350 micrómetros de grueso, las colocaron entre dos electrodos y las conectaron a corrientes de hasta 140 amperios. Entonces en un par de segundos, separaron los electrodos levemente, creando un arco eléctrico que vaporizó el silicio.
El arco escupió fragmentos de silicio hacia fuera que brillaban intensamente también, a veces, las bolas luminosas del tamaño de pelotas de ping-pong que persistieron hasta 8 segundos. «Las bolas luminosas parecen estar vivas», dice Pavão. Dice que sus superficies borrosas emitieron pequeños jets que parecían moverlos hacia adelante o de lado, tan bien como rastros de humo que formaron formas espirales, sugiriendo que las bolas giraban. Por su color azul-blanco o anaranjado-blanco, el equipo de Pavão estima que tienen una temperatura de unos 2000 Kelvin. Las bolas podían derretir el plástico, y una incluso quemó un agujero en los pantalones vaqueros de Paiva.
Éstas son en gran medida las bolas brillantes que han durado más hechas en el laboratorio. Experimentos anteriores que usaban microondas crearon bolas luminosas, pero desaparecieron los milisegundos después de que las microondas fueran apagadas.
«Los tiempos de vida de nuestras bolas de fuego son alrededor de cientos de veces superiores que las obtenidas por microondas», dice Pavão, cuyos resultados aparecerán en Physical Review Letters. Abrahamson se emociona. «Me hizo el año cuando oí hablar de él», dijo. «Las bolas, aunque aún son pequeñas, duran bastante tiempo para entrar en la corriente principal de las centellas naturales observadas».
El equipo de Pavão está trabajando actualmente sobre las reacciones químicas implicadas en la formación de las bolas, y está experimentando con otros materiales que pudieron trabajar también, incluyendo metales puros, aleaciones y compuestos de azufre.
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