Yıldırım topu

Tarihsel Kayıtlar

Yıldırım topunun Mapuçelerin Anchimayen mitolojisinde olduğu gibi aydınlatma gücü topu efsanesinin kaynağı olabileceği önerildi. İnsanlar yıldırım topunu çeşitli bir şekilde hem büyük hem küçük, hem tehlikeli hem de zararsız olduğunu belirtir.
1960'lardaki araştırmada Dünya nüfusunun %5 inin yıldırım topuna tanıklık ettiği rapor edildi. Başka bir araştırma 10 000 durum raporunu analiz etti.

M. l'abbé de Tressan, tarihle karşılaştırıldığında mitolojide: ya da, tarihi kayıtlardan aydınlatılmış antik fabllar:
… Argo gemisini tehdit eden fırtına sırasında Tyndarides'in kafasının etrafında oyun oynayan ateşler görüldü ve fırtınadan hemen sonra sona erdi. O andan sonra, Castor ve Pollux'un ateşleri olarak adlandırılan bu ateşler okyanusun yüzeyinde sıkça görülmeye başlandı. İkisi de aynı zamanda görüldüğünde sakinliğin dönüşü duyurulmuş oldu. Sadece biri olduğunda, tüyler ürpertici bir fırtınaya alamet oldu. Bu tür ateşler denizciler tarafından sıklıkla görülür... (sayfa 417)
Bu kayıtlar yine de Aziz Elmo ateşi olgusu ile daha çok ortak noktalar içerir.

Moor Widecombe Büyük Fırtınası

Diğer bir ilke tanımla 1638'in 21 Ekim'inde İngiltere Devon'daki Moor Widecombe'deki kilisede büyük gök gürültülü fırtına sırasında rapor edildi. Şiddetli fırtına sırasında 2.4 metre çapında ateş topu kiliseye çarptı ve neredeyse onu yok etti. Bu olayda dört insan öldü ve yaklaşık olarak altmışı yaralandı. Kilise duvarındaki büyük taşlar yere ve odundan kirişlere doğru savruldu. Ateş topu iddialara göre birçok pencereye ve sıralara çarptı ve kilisenin içini iğrenç sülfür kokusu, karanlık ve yoğun bir dumanla doldurdu. 
Ateş topu anlatılanlara göre iki parçaya ayrılır. Biri pencereye çarpıp dışarı çıkan, diğeri kilisenin içinde bir yerlerde ortadan kaybolandır. Sülfür kokusu ve ateş topu için bu noktadaki açıklamaları ateş topu şeytandı ya da cehennemin ateşiydi oldu. Daha sonra, seremoni sırasında kilise oturağında kart oyunu oynaya iki insan dolayısıyla tanrının öfkesine maruz kalındığını düşündüler ve tüm olaydan bu iki insan sorumlu tutuldu. 

Catherine ve Marry

1726'nın aralık ayında birkaç İngiliz gazetesi Catherine ve Marry şalopasından bazı kelimeleri çekip çıkarıp yayınladı:

Montague

1749'da özellikle bir büyük örnek Dr. Gregory yetkisinde yayınlandı:
4 kasım 1749'da Montague'nin bordasındaki amiral odası öğleden biraz önce gözlemliyordu. Gemiden üç mil uzaklıkta büyük mavi bir ateş topu gözlemledi. Hemen üst yelkenlerini indirdiler fakat ateş topu onlara doğru çok hızlı bir şekilde geliyordu. Ana güzergahı değiştirmeden önce ateş topunun yere neredeyse dik bir şekilde yükseldiğini ve  yüzlerce topun aynı anda patlamasından bile daha güçlü bir sülfür kokusu bırakarak patlayıp yok olduğunda ana zincirlerin kırk ya da elli yarda bile üzerinde değildi. Bu patlama ile ana üst direk parçalara ayrıldı ve ana direk kırılıp devrildi.
Beş adam bayıldı ve birinin vücudunda çürükler oluştu. Patlamadan hemen önce büyük bir taş değirmeni ebatlarında gibi görünüyordu. 

Georg Richmann

Georg Richmann Rusya Saint Petersburg'da Benjamin Franklinin bir yıl önce önerdiği uçurtma ekipmanına benzer bir ekipman yaratması ile 1753 deki rapor yıldırım topunun ölümcül olabileceğini gösterdi. Richmann Richmann fırtınayı duyup oymacısı ile birlikte gelecek nesiller için bu olayı yakalamak uğruna eve koştuğunda Rusya Bilimler Akademisinin toplantısındaydı. Deneyin ortasındayken yıldırım topu ortaya çıktı ve ipten aşağı doğru hareket etmeye başladı Richmann'ı alnından vurdu ve onu öldürdü. Yıldırım topu Richmann'ın alnında kırmızı bir leke bırakmış, kıyafetleri yanmış ve ayakkabıları patlamıştı. Oymacısı bilinçsiz bir şekilde baygındı. Odanın kapısının çerçevesi yanmıştı ve kapı menteşelerinden kopmuştu. 

HMS Warren Hastings

İngiliz dergisi 1809'daki fırtına esnasında üç ateş topunun ortaya çıkıp İngiliz HMS Warren Hasting gemisine saldırdığını rapor etti. Mürettebat bir ateş topunun alçalıp güvertedeki adamı öldürmesini ve ana direği ateşe vermesini izledi. Mürettebattan bir adam düşen cesedi almaya gittiğinde onu bayıltıp vücutlarında küçük ve çürük yanıklar oluşturan ikince ateş topu çarptı. Üçüncü adam da üçüncü ateş topunun temas etmesiyle öldü. Mürettebat olaydan sonra sürekli ve tiksindiri bir sülfür kokusu rapor etti. 

Ebenezer Cobham Brewer

1864de tanıdık olayların bilimsel bilgi rehberinin Amerika Birleşik Devletleri versiyonunda Ebenezer Cobham Brewer, küre şeklinde yıldırımı tartıştı. Onları yavaş hareket eden ateş topları ya da arada sırada Dünyaya düşen ya da gök gürültülü fırtına sırasında yerde dolaşan patlayıcı gaz olarak tanımladı. Topların bazen kendilerinden daha küçük parçalara ayrılıp top atışı gibi patlayabileceğini söyledi.

Wilfrid de Fonvielle

Wilfrid de Fonvielle'nin Yıldırım ve gürültüsü kitabı 1875'te İngilizceye çevrildi. Fransız bilim yazarı Wilfrid de Fonvielle 150 civarı küre şeklinde yıldırımın raporunu yazdı:
Küre şeklindeki yıldırımın özellikle metallerle etkileşime geçtiği görülmektedir. Bu yüzden küre şeklindeki yıldırım balkonların korkuluklarında, suda ya da gaz borularında görülebilir. Kendine özgü bir renk tonuna sahip değildir fakat duruma göre herhangi bir renkte görülebilir.  Coethen, Duchy' de yeşil renkte ortaya çıkmıştır. Paris'in coğrafya topluluğunun yardımcı başkanı M. Colon, kavak ağacının kabuğundan aşağı doğru yavaşça alçalan yıldırım topu gördü ve yıldırım topu yere çarptığı anda yukarıya geri sekti. Ardından bir patlama olmaksızın ortadan kayboldu. Eylül 10, 1845 de yıldırım topu Correze vadisinde Salagnac kasabasındaki bir evin mutfağına girdi. Bu yıldırım topu mutfakta bulunan iki kadın ve bir yaşlı adama hiç zarar vermeden yuvarlandı. Fakat ahıra girdiği zaman patladı ve orada sessizce duran, yıldırım ve gök gürültüsü hakkında hiçbir şey bilmeyen, çok kaba ve uygunsuz bir biçimde yıldırım topunu koklamaya cüret eden bir domuzu öldürdü.
Bu gibi yıldırım toplarının hareketi çok hızlı olmanın çok çok ötesindedir. Onlar arada sırada hareketsiz kaldıkları anlarda gözlemlenmişlerdir. Fakat, bütün bunlardan dolayı daha az yıkıcı değillerdir. Stralsund da bir kiliseye giren yıldırım topu patlama sırasında kabuk gibi patlayan belirli bir sayıda yıldırım topu olduğu öne sürüldü.

Tsar Nicholas II

Rusya' nın son imparatoru Tsar Nicholas II, büyük babası Tsar Alexander II'nın bir şirketinde ateş topuna tanıklık ettiğini rapor etti.  "Ailem uzaktayken," Tsar tarafından anlatıldı, "ve ben tüm gece büyük babamla Alexandria da küçük bir kilisede uyanıkken, merasim sırasında çok güçlü bir gök gürültülü fırtına vardı. Yıldırımların biri diğerinin arkasından rüzgar gibi gelip geçti ve yıldırımın çanları kiliseyi bile sarsabilecek gibi duruyordu ve onun tüm temellerini. Birdenbire çok karanlık oldu. Ani bir rüzgar kapıyı açtı ve ikonostasın önünde yanan mumların ateşini söndürdü. Öncekilerden daha gürültülü ve uzun süren bir gök gürlemesi vardı ve ben birdenbire doğruca imparatorun kafasına doğru giden bir ateş topu gördüm. Top (yıldırım) yerde savruldu ve avizeyi geçti ve kapıdan parka doğru dışarı çıktı. Kalbim donmuştu, büyük babama göz attım ve onun yüzü tamamen sakindi. Ateş topu etrafımızdan yuvarlandığı zaman büyük babam kendinden geçti ve ben bunun nahoş olduğunu ve cesurca olmadığını hissettim, aynı benim gibi. Birinin böyle bir durumda aynı büyük babamın yaptığı gibi yalnızca olanları izleyip, tanrının merhametine güvenebileceğini hissettim.  Top kiliseden geçip parka çıktıktan sonra büyük babama baktım.  Yüzünde sonuk bir gülümseme vardı ve bana kafa salladı.  Korkum ortadan kayboldu ve bu noktadan sonra fırtınalardan hiç korkmadım. 

Aleister Crowley

İngiliz okultist Aleister Crowley  1916 da New Hampshire Lake Pasquaney de bir gök gürültülü fırtına sırasında küresel yıldırım topuna tekabül eden şeye tanıklık ettiğini rapor etti. "Sakin bir şaşkınlık olarak tanımlayabileceği 15 ve 30 santimetrelik çap aralığında sağ diz kapağının 6 inç aşağısında duran büyülü bir küresel elektrik topunu fark ettiğimde küçük bir kasabada bir barınaktaydım. Keskin bir açıklamayla oldukça olanaksız bir biçimde devamlı bir elektrik gürültüsüyle patladığında ona bakıyordum.  Kasabanın dışında kargaşa çıkaran gök gürültüsü ve dolu suyu kırbaçlıyordu ve tahtaya çarpıyordu. Küreye vücudumun diğer her yerinden daha yakın olan sağ elimde çok küçük bir şok hissettim."

R.C. Jennison

Kent üniversitesinin elektrik laboratuvarındaki Jennison kendisinin yaptığı yıldırım topunun gözlemini anlattı:
New York'tan Washington'a giden EA539 East Airlines uçuşunun tamamı ile metal yolcu kabini olan yolcu uçağında önde oturuyordum. Hava aracı ani bir parlaklık ve sesli elektriksel boşalma içeren elektrik fırtınası ile karşılaştı (0005 h EST, Mart 19, 1963). Birkaç saniye sonra yirmi santimetre çapından biraz daha büyük bir yanan küre pilot kabininde belirdi ve yüksekliğini koruyarak uçağın koridoruna benden yaklaşık elli santimetre uzağa geçti. Gözlemlenebilen tüm güzergahı boyunca aynı yüksekliğini korudu. 

Doğal yıldırım topunun doğrudan ölçülmesi

Ocak 2013 te, Çin Lanzhou daki  Northwest Normal University den bilim insanları Tibet Platosundaki bulutlardan yere sıradan doğal yıldırım çalışmalar sırasında şans eseri üretilen yıldırım topu olarak düşünülen temmuz 2012 de kaydedilen optik tayf kayıtlarının sonuçlarını yayınladı. Yıldırım topunun ve onun tayfının 900 metre uzaklıktan toplam 1.65 saniye dijital videosu sıradan yıldırımın yere çarpmasında sonra oluşan yıldırım topunun formasyonundan dolayı optik zayıflamaya bağlı olgu kaydedildi.  Bir diğer video yüksek hızda limitli kayıt kapasitesinden dolayı olayın yalnızca son 0.78 saniyesini kayıt etti. İki kamera da yarıksız spektrograf ile donatılmıştır. Araştırmacılar ana aydınlatma tayfında çoğunlukla nitrojen salınım çizgisi olmasına rağmen silikon, kalsiyum, nitrojen ve oksijen yayılım çizgilerini saptadı. Yıldırım topu video boyunca yere paralel şekilde saniyede 8.6 metre hız ile hareket etti.  Bu 1.64 saniye içinde 5 metre çapa sahipti ve 15 metre yol kat etti. 
Muhtemelen iletim hattının çevresinde 50 herz yüksek voltaj gücünün elektrik alanından kaynaklanan 100 herz frekansta ışık yoğunluğundaki salınımlar ve oksijen ve nitrojen salınımı gözlemlendi.Tayftan, yıldırım topunun sıcaklığı onu yaratan yıldırımdan daha az olduğu hesaplamıştır.  Gözlemlenen veri yıldırım topunun elektrik alanına duyarlılığına benzer şekirde katının buharlaşması ile tutarlıdır.

Laboratuvar deneyleri

Bilim insanları laboratuvar deneylerinde uzun süredir yıldırım topu üretme girişiminde bulunuyorlar. Bazı deneyler doğal yıldırım topuna benzer görsel özellikler üretebildiği halde aralarında bir ilişki olup olmadığı tamamen netleşmemiştir.
Nikola Tesla' nın otuz sekiz milimetre çapında yapay yıldırım topları üretebildiği ve bazı özelliklerini kanıtladığı söylentileri vardır. Fakat o gerçekte yüksek voltaj, güç ve gücün uzak mesafelere iletilmesi ile ilgilenmekteydi. Bu yüzden ürettiği yıldırım topları sadece meraktandır.
Yıldırım toplarının uluslararası komitesi (ICBL) konuyla ilgili düzenli seminerler vermektedir. Bununla ilgili diğer bir grup "alışılmadık plazmalar"  genelleyici ismini kullanmaktadır.  Son yıldırım toplarının uluslararası komitesi sempozyumu tereddütle 2012 temmuzu San Marcos, Texas olarak belirlenmişti fakat soyut düşünce eksikliğinden dolayı iptal edildi. 

Frekans yönlendirici mikrodalgalar

Ohtsuki and Ofuruton dikdörtgen frekans yönlendiricisi tarafından 2.45 GHz, 5 kW (maksimum güç) mikrodalga salını kullanılarak beslenen hava dolu silindirik gedik içinde mikrodalga girişimi kullanarak plazma alev topları üretmeyi tarif ettiler.  

Su deşarj etme deneyi

Max Planck Institute gibi bazı bilimsel gruplar, su tankı içinde yüksek voltajlı kapasitör deşarj etme yöntemi ile yıldırım topu etkileri yarattı.  

Ev mikrodalga fırını deneyi

Birçok modern Küçük yükselen parıltılı toplar sıklıkla plazma toplarına tekabül gelen toplar üretmek için deney mikrodalga fırın kullanımını içerir. Genel olarak deneyler mikrodalga fırınının içine yanan bir şeyi ya da kısa zaman önce sönmüş kibrit ya da farklı objeler koyarak yürütülür. Plazma topları uçup fırının tavanındaki hazneye ulaştığında objenin yanan kısımı birden alev alıp büyük bir ateş topuna döner. Bazı deneyler kibriti ateşi ve topları içine alan ters çevrilmiş cam kavanozla kaplamayı tarif eder. Böylelikle hazneler zarar görmez. Fakat cam kavanoz metili eritmek, boyayı aşındırmak gibi küçük hasarlar vermek yerine mikrodalga fırının içinde aniden patladı.) Eli Jerby ve Viladimir Dikhtyar tarafından İsrail'de gerçekleştirilen deneyler mikrodalga plazma toplarının ortalama olarak 25 nanometre yarı çaplı nano parçacıklardan oluştuğunu açığa çıkardı. İsrailli takım bu olguyu tuz, bakır, su ve karbon ile birlikte ispat etti.

Silikon deneyleri

2007 deki deneyler silikonu buharlaştıran ve buharın içinde oksidasyonu tetikleyen silikonun elektrik ile şoklanmasını içerdi. Görsel etki yüzeyde yuvarlanan ışıl ışıl parlayan küre ışıltısı olarak tarif edilebilirdi. The Federal University of Pernambuco'dan  iki Brezilyalı bilim insanı Antonio Pavão ve Gerson Paivahave söylentilere göre istikrarlı bir şekilde uzun süren küçük yıldırım topları yaptı. Bu deneyler yıldırım toplarının aslında okside olmuş gaz halindeki silikon olduğunu söyleyen teoriden gelmiştir. (bkz. vaporized silicon hypothesis).

Önerilen bilimsel açıklamalar

Yıldırım topları için günümüzde yaygın olarak kabul edilen bir tanım bulunmamaktadır. Birçok hipotez, bu olgu bilim camiasına İngiliz fizikçi ve elektrik araştırmacısı William Snow Harris tarafından 1843 te ve Fransız Akademisi bilim insanı François Arago tarafından 1855 te sokulduğundan dolayı geliştirilmiştir.

Buharlaştırılmış silikon hipotezi

Bu hipotez yıldırım toplarının oksidasyon ile yanan buharlaşmış silikon içerdiğini önermektedir. Yıldırım Dünya'nın toprağına çarpar ve içinde silikon bulunduran toprağı buharlaştırabilir. Bir şekilde oksijeni silikon dioksitten ayırır ve saf silikon buharına dönüştürür. Eğer soğursa, silikon uçan gazın içinde yoğunlaşır, onun yükleriyle bağlanır. Silikonun oksijenle yeniden bağlanmasından dolayı ortaya çıkan ısı sebebiyle parıldar. Bu etkinin deneysel araştırması 2007 de yayınlandı. Elektrik kıvılcımı ile buharlaştırılan saf silikon kullanılarak birkaç saniye olan yaşam süresi boyunca ışık çıkaran topların üretildiği rapor edildi. Bu deneyin videoları ve spektrografları ulaşılabilir hale getirildi. Bu hipotez 2014 te doğal yıldırım topunun ilk kayıt edilen tayfları yayınlandığı zaman önemli destekleyici veriler elde etti. Kuram haline getirilmiş kumdaki silikon deposu Si, SiO, SiC nano parçacıkları içerir.

Elektrik yüklü katı çekirdek modeli

Bu modelde yıldırım topunun katı pozitif yüklü bir çekirdeği olduğu varsayılır. Altı çizilen bu varsayıma göre, çekirdek yükü çekirdeğin yüküne neredeyse eşit olan ince bir elektron tabakası ile çevrilidir.  Vakum çekirdek ve elektronlar tarafından yansıtılan ve yönlendirilen yoğun manyetik alan içeren elektron tabakası arasında bulunmaktadır.  Mikro dalga elektromanyetik alanı elektronların çekirdeğe düşmesini engelleyen poderomotive kuvveti elektronlara (radyasyon basıncı) uygular.

Mikro dalga gediği hipotezi

Pyotr Kapitsa yıldırım topunun yıldırım bulutlarından dolayı var olan iyonize havanın çizgilerini üretildiği yerden takip etmeye başlayan top mikrodalga radyasyonu tarafından üretilen yük boşaltım parıltısı olduğunu önerdi. Yıldırım topu mikrodalga radyasyonunun dalga boyuna göre yarı çapını kendi kendine ayarlayan mikrodalga gediği olarak hizmet eder. Böylelikle rezonans korunmuş olur.
Yıldırım toplarının The Handel Maser-Soliton teorisi yıldırım topu üreten enerji kaynağının büyük (birkaç kübik kilometre) atmosferik bir maser olduğu varsayımda bulunur.  Yıldırım topu maserden oluşan mikrodalga radyasyonunun antinodal düzleminde plazma kavitonu olarak ortaya çıkar. 

Soliton hipotezi

Julio Rubenstein, David Finkelstein ve James R. Powell yıldırım topunun St. Elmo'nun ateşi ile bağlantısının kesmeyi önermiştir(1964–1970). St. Elmo'nun ateşi gemilerin direği ve havanın elektrik alanın kırılma noktasına yükseltilme gibi etkili bir iletken ile yükselir.  Küre için amplifikasyon faktörü üçtür. İyonlaşmış havanın serbest topu çevresindeki manyetik alanı kendisini iletken yapacak kadar fazla arttırabilir.  Bu iyonlaşmayı sürdürdüğünde, top atmosferik elektrikte yüzen bir solitondur.
Powell'in kinetik teori hesaplaması yıldırım topunun büyüklüğünün kırılma noktasına yakın olan ikinci Townsend sabiti tarafından ayarlandığını buldu. Gezgin ışıltılı yük boşalmaları belirli endüstriye mikrodalga fırınlarının içinde gerçekleştiği bulundu ve enerji kapatıldıktan birkaç saniye sonra bile devam etti. Parıltıdan sonra yüksek enerji düşük potansiyel mikrodalga üreticilerinden kaynaklanan kıvılcımların oluştuğu bulundu. Powell onların tayflarını ölçtü ve parıltıdan sonra düşük sıcaklıklarda hayatta kalma süresi uzun olan yarı kararlı azot oksit iyonlarının oluştuğunu anladı. Bu havada ve birçok yarı kararlı iyona maruz kalan fakat atmosferdeki argon, karbon dioksit ya da helyum ile etkileşime girmeyen azot oksitte gerçekleşti.
Yıldırım topunun çözüm modeli gelişmelerinde ilerleme vardır. Yıldırım topunun uzaysal Langmuir denklerine benzer plazmanın içindeki yüklü parçacıkların lineer olmayan ve çembersel simetriye sahip olan dalgalara dayandığı önerilmiştir. Bu dalgalar quantum ve klasik yaklaşımla tanımlanmıştır.   En yoğun plazmaların dalgaları yıldırım topunun merkezinde gerçekleştiği bulundu.  Bakır çiftlerine benzeyen ters oriyantasyonlu parçacıkların ışınsal olarak bağlanma durumlarının yıldırım topunun içinde görünebileceği önerilmiştir. Bu olgu yıldırım topunun içinde süper iletken duruma yol açar. Süper iletkenlik fikri eskiden düşünüldü. Bileşik bir çekirdek ile yıldırım topunun varlığının olasılığı bu modelde tartışılmıştır. 

Hidrodinamik girdap yüzüğü asimetrisi

Fizikçi Domokos Tar kendi gözlemlerine dayanan yıldırım topu modellemesi teorisini önerdi. Yıldırım yere dik şekilde çarpar ve yere paralel görünmez bir aerodinamik türbulans yüzüğü oluşturan  şok dalgası formundaki gök gürültüsü süpersonik bir hızla anında onu takip eder. Yüzüğün etrafında yukarıya ve aşağıya basınç sistemi yumrunun kesit alanınında çembersel bir eksende girdabı döndürür. Aynı zamanda yüzük aynı merkezli olarak yere paralel bir şekilde yavaşça genişler. 
Açık alanda girdap solar ve sonunda yok olur. Eğer girdabın genişlemesi engellenirse ve simetrisi bozulursa, dairesel forma bölünür. Hala görünmezdir ve merkezcil ve sürtünme kuvvetinden dolayı orta durumdaki bir silindire kadar küçülür ve sonunda topa dönüşür. Sonuç dönüşüm sonradan enerji son küresel şekilde toplandığında görünür olur.
Yıldırım topu dönen silindir ile aynı eksene sahiptir. Girdabın çok ürünlerin sonik şok dalgasının genel enerjisinden daha küçük enerji vektörüne sahip olduğu gibi onun vektörü muhtemelen genel denkleme göre önemsizdir.Girdap büzülme sırasında enerjisinin büyük bir kısmını yıldırım topu haline gelmek için harcar, göstermelik enerji kaybı durumuna gelir. 
Bazı gözlemlerde yıldırım topunun çok yüksek enerji yoğunluğuna sahip olduğu göründü. Fakat bu olgu yeterince kanıtlanmamıştır. Bugünkü teori yalnızca merkezcil kuvvet ve yüzey gerilimi ile düşük enerjili yıldırım topunu formunu ilgilendirir. Yıldırım topunun görünürlüğü türboelektrik etkinin sonucu olan  reaksiyon bölgesinin içindeki maddeler electroluminescence ile ilgilidir.  Silindir etabındaki statik yük boşaltımı objenin içindeki elektriklendirme bağlantısının varlığını belirtir.  Yük boşaltımının yönü silindirin ve ince levha kanununu ile uyumluluk sağlayan yıldırım topunun sonuçtaki dönüş ekseninin döndüğü yönü belirler. Eğer yıldırım topu bir kanaldan gelirse ters yönde dönmektedir. 
Gözlemlenen kanıtların geniş tayfı için hesaba katılan teori  doğal girdabın kırılma girdap yuvarlağının yavaş hızlı bölgesi içindeki yanma tepkimeleri fikrine dayanır.  (örnek olarak the 'Hill's spherical vortex').

Nano pil hipotezi

Oleg Meshcheryakov  yıldırım topunun nano alaşımdan ya da her biri bir pil içeren mikrometre altı parçacıklardan oluştuğunu önerdi. Yüzey yük boşaltımı bu pilleri yıldırım topunun oluşturacak akıma sebep olacak kısa devre yaptırabilir. Onun modeli yıldırım topunun gözlemlenebilen tüm özellikleri ve oluşma sürecini gaz modeli olarak tanımlanır.

Kara delik hipotezi

Diğer bir hipotez bazı yıldırım toplarının başlangıç kara deliklerinin Dünya atmosferinden geçişidir. Bu olasılığa parantez içinde olarak Leo Vuyk 1992 deki patent başvurusunda ve 1996 da Leendert Vuyk ikinci patent başvurusunda değinmiştir. İlk detaylı bilimsel analiz Mario Rabinowitz tarafından Astrophysics and Space Science dergisinde 1999 da yayımlanmıştır.  Bu M. Fitzgerald’nin 6 ağustos 1868 deki kayıtlarından esinlenilmiştir.  Bu kayıtlar İrlanda da 20 dakika sürdü ve altı metre karelik bir delik ve doksan metre uzunluğunda bir hendek bıraktı. İkinci hendek 25 metre uzunluğundaydı. Pace VanDevender, Albuquerque, New Mexico Sandia National Laboratories de plazma fizikçisi  Pace VanDevender ve takımı Fitzgerald'ın raporlarıyla uyumlu bir çöküntü buldu ve kanıtın termal ve elektro statik etkilerle alakalı olmadığı sonucunu çıkardı. Elektromanyetik olarak havaya kaldırılan 20 000 kilogram sıkıştırılmış kütle rapor edilen etkiyi yaratabiliyordu fakat küçük bir kara deliğe denk gelen altının yoğunluğunun 2000 katından daha fazla yoğunluğa sahip olması gerekmekteydi. O ve takımı Peat Bog da 1982'de ikinci bir olay buldu ve hipotezle uyumluluk içeren elektromanyetik salınımın yerini belirlemeye çalışıyorlar. Onun enstitüdeki çalışma arkadaşları hipotezin imkansız görünmesine rağmen buna katılmakta ve bu emeklerine değdi.

Batmayan plazma hipotezi

Açıklanmış Project Condign raporu yüklü plazma formasyonlarının tuhah fiziksel, elektriksel ve manyetik özellikler gösteren olgu olan yıldırım topuna benzediği sonucuna varır ve bu yüklü plazmaların atmosferde yüklerin etkisi ve dengesi altında muazzam hızlarda taşınabilmesi mümkündür. Bu plazmalar birden fazla hava ve elektrik yükü durumunda ortaya çıkar.  Bilimsel gerekçe tamamlanmamıştır ya da tamamen anlaşılmamıştır. Bir öneri atmosferden ayrılan ve tamamen yanmak yerine yüklü bir plazma formu alması ya da meteoritlerin olgunun ve açıklanamayan diğer atmosferik olayların birkaç örneğini açıklaması gibi. 

Transcranial magnetic stimulation

Cooray and Cooray (2008) yıldırım topunun özelliklerinin oksipital loptaki saraya tutulan hastaların halüsinasyon deneyimlerine benzediğini belirtti. Çalışma ayrıca yakın yıldırım çarpmasının hızlıca değiştirdiği manyetik alanın beyindeki nöronları uyardığını gösterdi. yıldırım çarpmasına yakın olan insanın oksipital lopundaki yıldırım tarafından indüklenen felç olma olasılığını güçlendirir ve saralı halüsunasyon benzetme topu ile gök gürültülü fırtına arasında bağlantı kurar. 
Manyetik uyarım tedavisi ile son zamanlardaki araştırmalarda laboratuvarda halüsunasyon ile aynı sonuçlar elde edildi ve bu durumların doğada yıldırım çarpması yakınlarında gerçekleştiği gösterildi. Bu hipotez yıldırım toplarından gözlemlenen fiziksel hasarları açıklamakta başarısız oldu. Birden çok tanıkla eş zamanlı gözlemler yapıldı. (En sonunda gözlemler birbirinden olduçca farklıydı.)
University of Innsbruck araştırmacıları tarafından yapılan teorik hesaplamalar belirli tipteki yıldırım çarpmalarından kaynaklanan manyetik alanın potansiyel olarak yıldırım toplarına benzeyen görsel halüsulasyonlara neden olabileceği önerir. Birçok yıldırımın çarptığı noktalara yakın yerlerde bulunan bu gibi alanlar birkaç saniye uzunluğunda gerçekleşti. Bunlar görsel korteksteki nöronların doğrudan yanmasına neden olur. (manyetik olarak halüsunasyonlara neden olur.).

Plazma toroidi (yüzük) dönüşü 

Seward yıldırım topunun dönen plazma toroidin ya da yüzüğü olduğunu önerir. O yıldırım seviyesi kıvılcımları yaratabilen ve yıldırım topunu taklit eden küçük toplarda üretilen ve kıvılcımın sonlanmasından sonra bile atmosferde varlığını sürdüren ışığın durumunu değiştirebilen bir laboratuvar inşa etti. Yüksek hızlı kamera kullanarak dönen plazma toroidleri olan parlak topları gösterebiliyordu. 
Chen bu fiziği türevlendirebildi ve harici bir manyetik alan kısıtlaması olsun ya da olmasın sabit kalan hiçbir yerde rapor edilmeyen yeni bir plazma şekli olan plazma toroidlerinin sınıfının olduğu bulundu. 
Seward onun metotlarına dayanan deneylerinin sonucunun resimlerini yayınladı. İçerik mutfakta gerçekleşen yıldırım topu olayını ve etrafta hareket etmesiyle oluşan etkilerini gözlemleyen bir çiftçinin raporudur. Bu sadece tanık olunan bir bölgede duran yıldırım topunun duran kaydıdır.   

Rydberg madde konsepti

En sonunda Manykin yıldırım topu olgusunun bir açıklaması olan atmosferik Rydberg maddesini önerdi. Rydberg maddesi birçok açıdan yarı iletkenlerdeki elektron boşluklarına benzeyen yüksek derecede uyarılmış atomların yoğun formudur. Bununla birlikte, elektron damlacık boşluklarına rağmen Rydberg maddesi saatlerce uzatılmış yaşam süresine sahiptir. Maddenin bu uyarılmış yoğun durumu deneylerle desteklenmiştir, ana olarak Holmlid tarafından led gruplarıyla. Bu maddenin çok düşük yoğunluktaki katı ve sıvı haline benzer.  Atmosferik Rydberg maddesinin topağı ana olarak lineer yıldırımdan kaynaklanan atmosferik elektriksel olgudan dolayı form alan yüksek derecede uyarılmış yoğunlaşmanın sonucu olabilir. Rydberg maddesi bulutlarının uyarılmış bozulması çığ formu alabilir ve patlama olarak görülebilir.