Pallosalama

Pallosalama on ilmassa tapahtuva sähköinen ilmiö. Osa tutkijoista kyseenalaistaa pallosalamoiden olemassaolon pitäen niitä mm. optisina harhoina.

Esiintyminen

Pallosalama on vapaasti ilmassa leijuva valaiseva pallo, joka yleensä kestää useita sekunteja ja on halkaisijaltaan muutamasta sentistä metriin. Pallosalamoita esiintyy vain ukonilmalla kuten tavallisiakin salamoita, mutta ne eivät aiheuta samanlaista tuhoa. Pallosalamat liikkuvat suhteellisen hitaasti eivätkä ne reagoi ihmisten liikkeisiin, ja siksi niiden väistäminen on helppoa. Pallosalama voi hävitä äänettömästi tai kovasti paukahtaen. Pallosalama on erittäin harvinainen.

Teoria

Pallosalamoiden syntyä ei ole vielä kyetty selittämään täydellisesti. Pallosalamoiden tutkiminen on hankalaa kahdestakin syystä. Ensiksikin luonnossa pallosalamoita esiintyy suhteellisen harvoin, ja toiseksi koska pallosalamoiden syntymekanismeja ei tarkoin tunneta, niiden luominen laboratorio-olosuhteissa on onnistunut vain osittain. Synnystä on kuitenkin esitetty useita teorioita.
Pallosalama on erittäin harvinainen ilmiö, ja silminnäkijänraportit ovat usein erilaisia ja ristiriitaisiakin. Ukonilmat ja ilmakehän purkaukset lienevät syy pallosalamoihin. Toisin kuin tavalliset salamat, pallosalamat ovat hitaampia, leijuvia, ja kuten nimi kertoo, pallon näköisiä hehkuvia ilmiöitä. Niiden elinikä on 2–8 sekuntia, mutta ne voivat kestää jopa muutaman minuutin.
Pallosalama kuvattiin tieteelle ensi kerran vuonna 1963, kun New Yorkista Washingtoniin lentäneeseen Eastern Airlines lento EA539:n koneeseen iski 16. maaliskuuta salama. Mukana olleet kuusi tutkijaa kirjoittivat Nature-lehteen artikkelin, jonka mukaan hehkuva, läpimitaltaan 20-senttimetrinen pallo leijui koneen läpi ohjaamosta perälle.
Todennäköisimmältä nykykäsityksen mukaan vaikuttaa venäläisen fyysikko Pjotr Kapitsan vuonna 1955 esittämä teoria, jonka mukaan ukonilman aikana syntyvät sähkömagneettiset aallot muodostavat pallosalamoita. Japanilaiset tutkijat Y. H. Ohtsuki ja H. Ofuruton onnistuivat vuonna 1991 ensimmäistä kertaa tuottamaan pallosalaman tapaisen plasmakokonaisuuden.
Tiede-lehden 5/2006 Pallosalama-artikkelin (kirj. Leena Tähtinen) mukaan lupaava teoria on myös uusiseelantilaisen kemistin John Abrahamsonin nanohiukkasteoria. Sen mukaan salamanisku voi irrottaa maaperästä piistä koostuvia nanohiukkasia, joista muodostuva pallo palaa. Lupaavia kokeita teorian pohjalta on tehty Tel Avivin yliopistossa (linkki pallosalamavideoihin).
Pallosalaman on väitetty saattavan olla ilmaa, jossa ilman kaasujen atomit ovat salaman aiheuttaman valokaaren kuumuuden vaikutuksesta muuttuneet plasmamuotoon. Ilmiö on tuttu konepajateollisuuden plasmaleikkauksesta, jossa paineilmaa kuumennetaan valokaaren avulla niin korkeaan lämpötilaan, että ilman kaasujen olomuoto muuttuu plasmaksi. Salaman valokaari on lyhytaikainen, joten myös sen aiheuttama mahdollinen pallosalama jäähtyy ja ilman kaasujen olomuoto palautuu normaaliksi nopeasti. Kuuman plasman aiheuttamat paikalliset paineenvaihtelut voivat aiheuttaa paukahduksen pallosalaman hävitessä. Pallosalaman tiheys lienee samansuuruinen kuin ilmalla, mikä selittää sen liikkumisen ilmavirran mukana.
Innsbruckin yliopiston tutkijoiden Joseph Peerin ja Alexandr Kendlin teorian mukaan pallosalamat ovat voimakkaan magneettikentän aiheuttamia hallusinaatioita.

Pallosalama laboratoriossa

Max Planck -instituutissa on tutkittu korkeajännitteen vedestä muodostamaa plasmaa. Tulokset ovat ilmiöinä sangen pallosalaman kaltaisia.