Tiede

Pallosalama on yhä arvoitus tutkijoille – Monet havainnot voivat olla harhaa

Salaperäinen tulipallo on poikinut lukuisia teorioita. Yhden mukaan valoilmiö leimahtaa katsojan aivoissa.

Yksi leijui omakotitalon portaita pitkin yläkertaan ja katosi poksahtaen. Toinen häälyi lentokoneen matkustamossa ja kiersi käytävällä lentoemännän.

Kolmas sulatti seinältä viikatteet tunkeuduttuaan tupaan suomalaisella maaseudulla sata vuotta sitten. Ihmiset pökertyivät näyn säikäyttäminä.

Silminnäkijöiden kertomuksia pallosalamista on lukuisia niin nykypäiviltä kuin menneiltä vuosisadoilta.

Yleensä asialla on noin jalkapallon kokoinen tulipallo, joka purjehtii hitaasti ja loistaa kuin sadan watin hehkulamppu. Ilmiö on kuitenkin jäänyt arvoitukseksi ja kaipaa yhä vedenpitävää selitystä.

Harvinaiseen ja vain muutaman sekunnin kestävään tulipalloon ei ole päästy käsiksi tutkijoiden mittauksin.

Kun tieteelliset todennukset ja yleisesti hyväksytyt fysikaaliset selitykset puuttuvat, koko il­miön olemassaolokin on usein kiistetty.

Vuonna 2012 kiinalaisen Northwest Normal -yliopiston tutkijat ehkä onnistuivat sattumalta siinä, missä kukaan ei heitä ennen ole onnistunut.

He kuvasivat ukonilmaa suurnopeuskameroilla selvittääkseen tavallisten salamoiden spektrejä eli valon taajuuksia. Yllättäen videokuviin tallentui myös pyöreä valoilmiö, jonka tutkijat tulkitsivat pallosalamaksi.

Valoilmiö oli halkaisijaltaan viisi metriä. Se liikkui sivuttain kymmenen ja korkeussuunnassa kolme metriä, tutkija Ping Yan ja kumppanit raportoivat Physical Review Letters -lehdessä. Itse pallosalama oli paljon pienempi kuin valokehä.

Kiinnostavaa oli, että tutkijat saivat mitatuksi pallosalaman spektrin. Valon värijakauma ­näet voi kertoa, mitä aineita pallo sisältää. Puolitoista sekuntia kestäneen olemassaolonsa aikana tulipallo muuttui valkoisesta punertavaksi.

Spektrin perusteella tulipallossa oli piitä, rautaa ja kalsiumia. Näitä aineita esiintyy runsaasti maaperässä.

Maa-aineksista kielivä löytö antoi tukea tunnetulle pallosalamateorialle, jonka hahmottelivat uusiseelantilaiset kemistit John Abrahamsson ja James Dinniss Nature-lehdessä vuonna 2000.

Heidän mukaansa pallosalama syntyy, kun salama iskee maahan ja höyrystää siitä ilmaan piikaasua. Kaasu tiivistyy nanohiukkasiksi ja -säikeiksi, jotka muodostavat ilmaan sähkövarauksen koossa pitämän pallon. Kuumat piihiukkaset yhtyvät happeen ja leimahtavat pallosalamaksi.

Tämäntapaista tapahtumasarjaa on myös jäljitelty laboratoriossa. Israelilainen tutkija Eli Jerby työtovereineen on onnistunut luomaan tulipallon, joka leijuu ja värisee irrallaan suojakammion katossa.

Leimuava pallo syntyy, kun tutkijat kuumentavat kammion pohjassa olevaa piitä kehittämällään mikroaaltoporalla. Keskitetyt mikroaaltosäteet vastaavat siis salamaa, joka iskee maahan, ja pii maaperän aineksia, jotka tulipallossa palavat.

Kokeissa tulipallo on vahvistunut kosteasta ja etenkin kosteansuolaisesta ilmasta. Koekammioon lisätty kosteus jäljittelee oloja rajuilman aikana, jolloin pallosalamoita yleensä nähdään.

Tulipallo ei kuitenkaan pysy elossa niin kauan kuin pallosalamien kerrotaan kestävän.

Mikroaaltosäteellä sitä voi pitää yllä minuutinkin, mutta kun energialähde sammutetaan, simahtaa tulipallo kolmessa sekunnin sadasosassa. Kesto jää kauas esikuvansa muutamien sekuntien mittaisesta eliniästä.

Laboratoriopallo voisi käyttäytyä osittain yhtä kummasti kuin oikeat pallosalamat. Näiden on huomattu tunkeutuvan ikkunan läpi sitä vahingoittamatta. Siihen pystyisi myös mikroaalloilla luotu tulipallo, arveli Jerby Tiede-lehden haastattelussa vuonna 2006.

Pieni reikä ikkunassa tai kuuma piste riittäisi hänen mukaansa synnyttämään toisen tulipallon lasin toiselle puolelle.

Kammiossaan väreilevä tulipallo on piipölyistä plasmaa. Plasma on kuumaa kaasua, jossa atomien elektronit ovat irrallaan ytimistä.

Piin sijasta pölyaines voi koostua muustakin materiaalista. Tällaisia plasmapalloja on saatu mikroaalloilla synnytettyä muun muassa germaniumista, lasista ja kuparista.

Saksalaisen plasmafysiikkaan keskittyvän Max Planck -instituutin tutkijat panevat uskonsa veteen. Se on ymmärrettävää, kun pallosalamia nähdään useimmiten ukonilmalla.

Max Planckin fyysikot saavat aikaan leijuvia ja loistavia plasmapalloja, mutta ilman mikroaaltoja. He johtavat vesisäiliöön tuiman sähkövirran – satoja kertoja suuremman kuin mikä riittäisi tappamaan ihmisen. Ja kas, vedessä olevan elektrodin ylle muodostuu hohtava pallo.

Se kohoaa vedenpinnasta kuin sienipilvi, kunnes pyöristyy pallomaiseksi ja hajoaa. Plasmapallon kuumuus saa siinä leijuvat vesi- ja suolamolekyylit hohtamaan, selittävät tutkijat.

Pinta jää kuitenkin viileämmäksi. Niinpä tulipallo ei pysty polttamaan sen päälle asetettua paperilappua niin kuin pallo­salama voisi tehdä. Plasmapilvi elää vain puoli sekuntia, paljon vähemmän kuin luonnonilmiö.

Pallosalaman arvoitusta ei ole vielä ratkaistu. Aiheesta on kirjoitettu tuhansia tutkielmia. Palavien piihiukkasten ja hohtavien vesimolekyylien ohella selitykseksi on tarjottu muun muassa antimateriaa, ydinreaktiota, mustia aukkoja ja mikroaaltokuplia.

Ehkä osa havainnoista on sitä, mitä epäilijät väittävät niiden olevan, eli harhaa.

Pallosalaman tekemiksi väitetyt tuhot, kuten särkyneet laitteet ja rakenteet, ovat tavallisen maasalaman tekosia. Näin kirjoittavat Ilmatieteen laitoksen tutkijat Tapio Tuomi ja Antti Mäkelä Ukkosta ilmassa -kirjassaan.

Ojaa kyntävän salaman kärki voi heidän mukaansa näyttää etenevältä pallosalamalta.

Ilmiö saattaa syntyä ukkosella ihmisten aivoissa. Innsbruckin yliopiston tutkijat ovat laskeneet, että pitkäkestoiset, toistuvat salamaniskut luovat magneettikenttiä, jotka pystyisivät tuottamaan aivoissa valonäkyjä. Samanlaisia harhakuvia voi synnyttää aivojen magneettinen ­ärsytys.

HS Digistä löydät Hesarin juttuarkiston helmet
Saat tilaajana kokeilla HS Digiä maksutta
Tilaajille
Haluatko lukea koko artikkelin?

    Seuraa uutisia tästä aiheesta

  • Fysiikka
  • salamat
Luetuimmat - Auto & Tiede

Kommentit

    Ei vielä kommentteja. Kirjoita ensimmäinen.

    Näytä lisää
    Luetuimmat
    1. 1

      Tarina opiskelijanaisen täysin surkeasta seksiyöstä nousi maailmanlaajuiseksi hitiksi – Miksi annamme huonon seksin tapahtua?

    2. 2

      Taksinkuljettaja törmäsi tahallaan pyöräilijään kevyen liikenteen väylällä Espoossa – jyräsi vielä kaatuneen pyöränkin

    3. 3

      Suurmoskeijahanke sai pakit Helsingissä, puuhanainen uhkaa viedä moskeijan muualle: ”En ole käynyt yhtäkään järkevää keskustelua yhdenkään poliitikon kanssa”

    4. 4

      Ultra Bran jälkeen Vuokko Hovatta menetti ensin lapsen ja sitten miehensä: ”On lohdullista tietää, että aika kauheistakin asioista voi selvitä”

      Tilaajille
    5. 5

      Facebookin ex-johtaja ja muut sosiaalisen median kehittäjät myöntävät luoneensa hirviön, jota he eivät osaa pysäyttää: ”Kukaan ei pysty enää keskittymään”

    6. 6

      Paljastava pukeutuminen on häirintää

    7. 7

      Tuntemattoman sotilaan räjähdyskohtaus rikkoi Guinnessin maailmanennätyksen – saavutus huomattiin ulkomaillakin

    8. 8

      Walesilainen lammasfarmari äänesti brexitin puolesta, mutta nyt EU-ero vaarantaa koko elämäntyön: ”En koskaan halunnut kovaa brexitiä”

    9. 9

      Ihminen tarttuu herkkuihin, kun elämä kaatuu päälle – ”Tunnesyöminen” on yleinen ilmiö, mutta sen voi saada kuriin yksinkertaisilla keinoilla

      Tilaajille
    10. 10

      Sinnikäs tee se itse -henkilö kiinnittelee aidonnäköisiä liikennemerkkejä Mellunmäessä – ”En ymmärrä yhtään”, hämmästelee kaupungin työntekijä

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Helsinkiläis­nainen otti kuvan pyörä­tielle pysäköidystä paketti­autosta – autosta tuli poliisi ja vei ilman henkilöllisyys­todistusta liikkeellä olleen naisen putkaan

    2. 2

      Kuvia Suomesta, osa 27: Mikko Suutarinen valokuvasi kuljettajia, jotka muistuttavat ajoneuvojaan

    3. 3

      Alma on julkaissut musiikkia vain vajaat 17 minuuttia – Onko hän todella kansain­välisesti menestynein suomalainen artisti?

      Tilaajille
    4. 4

      Tämä kysymys kysytään lähes jokaisessa työhaastattelussa, sillä se paljastaa työntekijästä paljon – Näin vastaat siihen oikein

      Tilaajille
    5. 5

      Tarina opiskelijanaisen täysin surkeasta seksiyöstä nousi maailmanlaajuiseksi hitiksi – Miksi annamme huonon seksin tapahtua?

    6. 6

      Onko tässä Linnan juhlien hervottomin kuva – Oletko koskaan nähnyt Timo Soinia yhtä onnellisena?

    7. 7

      HS:n lukijat äänestivät suosikkinsa Linnan juhlien näyttävimmistä puvuista – kärki­viisikossa säihkyviä paljetteja, upeita laahuksia ja Suomen leijonalla koristeltu housupuku

    8. 8

      Viiden lapsen isä Topi Linjama erosi vanhoillislestadiolaisuudesta ja puolustaa nyt isien asemaa – Isä on monessa perheessä juoksupoika ja äiti projektipäällikkö, hän sanoo

      Tilaajille
    9. 9

      Kummelin Heikki Silvennoinen on ymmällään ja otettu sketsinsä maailmanlaajuisesta suosiosta: ”Pääasia, että ihmiset nauravat”

    10. 10

      Järjestäjän Facebook-kirjoitus osoittaa: Töölöntorin alpakka­tapahtumalla haluttiin viedä huomio pois 612-kulkueesta ja saada se siirtymään muualle

    11. Näytä lisää