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Wie man Kugelblitze macht

Das Rätsel um die Kugelblitze könnte gelöst sein: Physiker konnten im Labor mit relativ einfachen Mitteln Lichtkugeln erzeugen, die den geheimnisvollen Erscheinungen stark ähneln. Die Geschosse von der Größe eines Tischtennisballs hatten eine bläulich-weiße oder orange-weiße Färbung und schwebten bis zu acht Sekunden im Labor umher. Damit hatten sie eine hundertmal längere Lebensdauer als zuvor künstlich erschaffene Feuerbälle und erreichten so den beobachteten Durchschnittswert natürlicher Kugelblitze. Die Experimente des Teams um Antônio Pavão und Gerson Paiva unterstützen eine Theorie, nach der Kugelblitze durch einen Blitzeinschlag ins Erdreich entstehen.

Die Erklärungen für die mysteriösen Feuerbälle sind vielfältig und reichen von Wolken aus ionisiertem Gas, dem so genannten Plasma, bis hin zu winzigen schwarzen Löchern, die noch aus den Zeiten des Urknalls stammen sollen. Die brasilianischen Physiker von der Universität von Pernambuco überprüften eine Theorie, nach der Kugelblitze entstehen, wenn ein Blitz ins Erdreich trifft und Siliziumoxid in Siliziumdampf verwandelt. Das abkühlende Silizium verdichtet sich dann zu einem so genannten Aerosol, einem Gemisch aus schwebenden Teilchen und Gas, das sich durch Ladungen auf der Oberfläche zu einem Ball organisiert. Die Oxidation des Siliziums durch Luftsauerstoff bringt diesen Ball schließlich zum Glühen.

Um diese Theorie zu überprüfen, platzierten die Wissenschaftler 0,3 Millimeter dünne Scheiben aus Silizium zwischen zwei Elektroden und beschossen sie mit Strom einer Stärke von bis zu 140 Ampere. Nach einigen Sekunden schoben die Forscher die Elektroden etwas zur Seite, so dass zwischen ihnen ein kontinuierlich fließender Strom entstand, ein so genannter elektrischer Lichtbogen. Eine solche leuchtende elektrische Entladung tritt in der Natur als Blitz auf. Der Lichtbogen im Labor spuckte glühende Siliziumteilchen aus, aber auch die lang ersehnten künstlichen Kugelblitze.

„Die leuchtenden Bälle schienen lebendig zu sein“, erzählt Pavão. „Sie gaben kleine Strahlen ab, die sie hin und her zu stoßen schienen“. Die Temperatur der Geschosse lag bei etwas mehr als 1.700 Grad Celsius, schätzen die Forscher anhand ihrer Farbe. Sie wollen nun hinter die genauen chemischen Reaktionen kommen und experimentieren auch mit anderen Materialien, aus denen die Feuerbälle vielleicht entstehen könnten.

New Scientist, 13. Januar, S. 12 ddp/wissenschaft.de ? Annette Schneider
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