Raio globular

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 Nota: Para outros significados de Raio, veja Raio (desambiguação).
Gravura de um raio globular a entrar pela janela (1901)
Representação de um raio globular que entrou pela chaminé (1886)

Um raio ou relâmpago globular é um fenômeno atmosférico elétrico ainda inexplicado. O termo refere-se a relatos de objetos esféricos e luminosos, que variam em diâmetro do tamanho de uma ervilha a vários metros. É geralmente associado com trovoadas, mas dura muito mais tempo do que a fração de segundo de um relâmpago de raio. Muitos dos primeiros relatos dizem que a bola finalmente explode, por vezes com consequências fatais, deixando para trás o odor de enxofre.[1][2]

Até os anos 1960, a maioria dos cientistas argumentavam que raio globulares não eram um fenômeno real, apesar de inúmeras aparições em todo o mundo e em diferentes épocas.[3] Experimentos de laboratório podem produzir efeitos que são visualmente semelhantes aos relatos de raio globulares, mas ainda não se sabe se tais fenômenos estão relacionados.

Dados científicos sobre os raios globulares naturais ainda são escassos, devido à sua raridade e imprevisibilidade. A presunção de sua existência baseia-se em avistamentos públicos relatados e, portanto, tem produzido resultados um pouco inconsistentes. Dada incoerências e falta de dados confiáveis, a verdadeira natureza do relâmpago globular ainda é desconhecida.[4] O primeiro espectro óptico do que parece ter sido um evento de raio globular foi publicado em janeiro de 2014 e incluiu um vídeo. O registro foi feito em Lanzhou, na China.[5][6]

Possíveis explicações

Muitas hipóteses científicas sobre os relâmpagos globulares foram propostas ao longo dos séculos. Em 2007, o pesquisador Gerson Paiva conduziu e publicou uma pesquisa experimental pela Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), em Recife, Brasil, feita com base em dados espectrográficos que foram registrados por acaso, onde propunha a hipótese do silício vaporizado.[7] Esta hipótese sugere que o raio globular consiste de silício vaporizado que queima através do processo de oxidação. O relâmpago que golpeia o solo da Terra pode vaporizar a sílica contida no seu interior e, de alguma forma, separa o oxigênio do dióxido de silício, transformando-a em vapor de silício puro. Enquanto esfria, o silício pode condensar em um tipo de aerossol flutuante, brilhante devido ao calor do silício recombinado com o oxigênio. O registros do experimento relatam a produção de "bolas luminosas com uma duração da vários segundos" através da evaporação de silício puro com um arco eléctrico.[8][9][10] Vídeos e espectrografias desta experiência foram disponibilizadas.[11][12] Esta hipótese ganhou apoio significativo em 2014, quando o primeiro registro de espectros de raio globures naturais foram publicados. Os teóricos depósitos de silício no solo incluem as nanopartículas de Si, SiO e SiC.[13]

Tem sido sugerido que um raio globular é baseado em oscilações não lineares esfericamente simétricas de partículas carregadas no plasma[14][15][16][17][18][19][20] - o análogo de um solitão de Langmuir espacial. Essas oscilações foram descritas tanto por teorias clássicas[15][16][20] como teorias quânticas[14][17][18][19]. Verificou-se que as oscilações de plasma mais intensas ocorrem nas regiões centrais de um raio globular. Sugeriu-se que estados ligados de partículas carregadas oscilantes com spins orientados opostamentes - o análogo de pares de Cooper - podem aparecer dentro de um raio globular[17][19]. Este fenómeno, por sua vez, pode levar a idéia de um estado supercondutor da matéria dentro de um raio globular. A idéia da supercondutividade em um raio globular foi considerada anteriormente[21][22]. A possibilidade de existência de um raio globular com um núcleo composto também foi discutido neste modelo[18].

Ver também

Referências

  1. ↑ J. B[rooking] R[owe], ed. (1905). The Two Widecombe Tracts, 1638[,] giving a Contemporary Account of the great Storm, reprinted with an Introduction. Exeter: James G Commin. Consultado em 29 de junho de 2013 
  2. ↑ Day, Jeremiah (January 1813). «A view of the theories which have been proposed to explain the origin of meteoric stones». Cambridge, Massachusetts: William Hilliard. The General Repository and Review. 3 (1): 156–157. Consultado em 29 de junho de 2013  Verifique data em: |data= (ajuda)
  3. ↑ How Stuff Works entry. Acessado em 21 de janeiro de 2014.
  4. ↑ Anna Salleh (20 de março de 2008). «Ball lightning bamboozles physicist». 35.2772;149.1292: Abc.net.au. Consultado em 21 de janeiro de 2014 
  5. ↑ Cen, Jianyong; Yuan, Ping; Xue, Simin (17 de janeiro de 2014). «Observation of the Optical and Spectral Characteristics of Ball Lightning». American Physical Society. Physical Review Letters. 112 (35001). Bibcode:2014PhRvL.112c5001C. doi:10.1103/PhysRevLett.112.035001. Consultado em 19 de janeiro de 2014 
  6. ↑ Slezak, Michael (16 de janeiro de 2014). «Natural ball lightning probed for the first time». New Scientist. Consultado em 22 de janeiro de 2014 
  7. ↑ Agência de Notícias da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), ed. (24 de fevereiro de 2011). «National Geographic exibe experiência com raios-bola realizada na UFPE». Consultado em 5 de janeiro de 2015 
  8. ↑ Paiva, Gerson Silva; Antonio Carlos Pavão; Elder Alpes de Vasconcelos; Odim Mendes, Jr.; Eronides Felisberto da Silva, Jr. (2007). «Production of Ball-Lightning-Like Luminous Balls by Electrical Discharges in Silicon». Phys. Rev. Lett. 98 (4): 048501. Bibcode:2007PhRvL..98d8501P. PMID 17358820. doi:10.1103/PhysRevLett.98.048501 
  9. ↑ «Lightning balls created in the lab». New Scientist. 10 de janeiro de 2007 
  10. ↑ «Ball Lightning Mystery Solved? Electrical Phenomenon Created in Lab». National Geographic News. 22 de janeiro de 2007 
  11. ↑ ftp://ftp.aip.org/epaps/phys_rev_lett/E-PRLTAO-98-047705/
  12. ↑ Slezak, Michael. «Natural ball lightning probed for the first time». New Scientist. Consultado em 17 de janeiro de 2014 
  13. ↑ Abrahamson, John; Dinniss, James (2000). «Ball lightning caused by oxidation of nanoparticle networks from normal lightning strikes on soil». Nature. 403 (6769): 519–21. Bibcode:2000Natur.403..519A. PMID 10676954. doi:10.1038/35000525 
  14. ↑ a b Dvornikov, Maxim; Dvornikov, Sergey (2006). «8». In: Francois Gerard. Advances in Plasma Physics Research. 5. New York, USA: Nova Science Publishers, Inc. p. 197-212. ISBN 1-59033-928-2. Cópia arquivada em |arquivourl= requer |arquivodata= (ajuda) 🔗 
  15. ↑ a b Dvornikov, Maxim. «Formation of bound states of electrons in spherically symmetric oscillations of plasma». Physica Scripta. 81 (5). doi:10.1088/0031-8949/81/05/055502 
  16. ↑ a b Dvornikov, Maxim (1 de dezembro de 2011). «Axially and spherically symmetric solitons in warm plasma». Journal of Plasma Physics. 77 (06): 749–764. ISSN 1469-7807. doi:10.1017/S002237781100016X 
  17. ↑ a b c Dvornikov, Maxim (8 de fevereiro de 2012). «Effective attraction between oscillating electrons in a plasmoid via acoustic wave exchange». Proc. R. Soc. A (em inglês). 468 (2138): 415-428. ISSN 1364-5021. doi:10.1098/rspa.2011.0276 
  18. ↑ a b c Dvornikov, Maxim (1 de novembro de 2012). «Quantum exchange interaction of spherically symmetric plasmoids». Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 89: 62-66. doi:10.1016/j.jastp.2012.08.005 
  19. ↑ a b c Dvornikov, Maxim. «Pairing of charged particles in a quantum plasmoid». Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical. 46 (4). doi:10.1088/1751-8113/46/4/045501 
  20. ↑ a b Dvornikov, M. «Stable Langmuir solitons in plasma with diatomic ions». Nonlinear Processes in Geophysics. 20 (4): 581-588. doi:10.5194/npg-20-581-2013 
  21. ↑ Dijkhuis, G. C. (13 de março de 1980). «A model for ball lightning». Nature (em inglês). 284 (5752): 150-151. doi:10.1038/284150a0 
  22. ↑ Zelikin, M. I. (6 de agosto de 2008). «Superconductivity of plasma and fireballs». Journal of Mathematical Sciences (em inglês). 151 (6): 3473-3496. ISSN 1072-3374. doi:10.1007/s10958-008-9047-x 

Ligações externas

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