Kulový blesk konečně polapen a prozkoumán

21. leden 2014

Málokterý fyzikální jev tak dlouho unikal měřícím přístrojům jako kulový blesk. Vědci se doposud museli spoléhat jen na nepřesné slovní popisy a osobní svědectví o tomto velmi zajímavém, avšak dosti vzácném a náhodném přírodním úkazu. To však již neplatí – čínští vědci poprvé v historii zachytili pomocí kamer a spektrografů, jak kulový blesk vzniká a funguje.

Tým vědců z čínské Severozápadní univerzity monitoroval 23. července 2012 na Čching-chajské plošině průběh bouřky a s ní spojených blesků pomocí vysokorychlostních kamer (s frekvencí až 3000 snímků za sekundu) s vysokým rozlišením. Podařilo se jim náhodou na krátké video zachytit i normálním bleskem vytvořený kulový blesk ve tvaru zářící koule o zdánlivém průměru pěti metrů (skutečný průměr koule byl menší), který vznikl ve vzdálenosti 900 metrů od nich. Kulový blesk se nacházel na samém okraji zorného pole kamer.

Celý záznam sice trval jen asi 1,6 sekundy, ale přesto bylo vidět, jak se koule poměrně rychle pohybuje (rychlostí asi 8 metrů za sekundu) a jak rychle mění barvu (nejdříve z fialové na bílou, pak byla koule oranžová, pak opět bílá a nakonec červená). Koule uletěla ve vodorovném směru asi 10 metrů a vystoupala do výšky 3 metrů.

Vědcům se také povedlo provést spektrální rozbor světelného záření, které koule vysílala do okolí. Díky tomu nalezli ve spektru jasné emisní čáry konkrétních prvků, které jsou obsaženy v půdě – křemíku, železa a vápníku. Z toho se dá usuzovat, že kulový blesk vznikl jako následek úderu normálního blesku do povrchu Země, což odpařilo z půdy část materiálu. Ten pak byl soustředěn v létající rozžhavené kouli a vlivem vysoké teploty zářil. Zdá se, že hlavně křemík nebo oxid křemičitý může být pro vznik kulového blesku velice podstatný, neboť podobný jev se podobně povedlo vytvořit i v některých laboratořích (Nový Zéland, Brazílie, Izrael, Japonsko, Institut Maxe Plancka). Záření koule navíc rychle kolísalo s frekvencí 100 Hz, což mohlo být způsobeno blízkým vedením vysokého napětí, které osciluje se standardní frekvencí 50 Hz.

Dále byly v emisním spektru nalezeny i čáry dusíku a kyslíku, ty však vykazovaly odlišný Dopplerův jev než emisní čáry prvků „z půdy”. To by mohlo znamenat, že kulový blesk obsahuje dvě různé složky, které oscilují/pulsují s různou frekvencí. Překvapivě žádný spektrálně pozorovaný prvek uvnitř koule nebyl ionizován. Teplota kulového blesku byla zřejmě menší než typická teplota uvnitř blesku normálního, přesto však stále poměrně vysoká, v řádu několika tisíc stupňů.

Nutno však dodat, že kulový blesk je velmi rozmanitým jevem, který má různé rozměry, různou dobu trvání a vykazuje velmi různé chování. Z jednoho měření tedy nebude možné dělat příliš obecné závěry. Přesto však jde o velký úspěch. Čínští vědci výsledek své analýzy zveřejnili 17. ledna 2014 v časopise Physical Review Letters.

Zdroje: Phys.Org, American Physical Society, Environmental research web, GMA News, CNet news, Physical Review Letters, Northwest Normal University (China), New Scientist

autor: Pavel Vachtl
Spustit audio