Mysteriöse Lichterscheinungen Rätsel der Kugelblitze gelöst

Erstmals haben Forscher Kugelblitze im Labor erzeugt, die mehrere Sekunden existiert haben - ähnlich lang wie ihre natürlichen Vorbilder. Damit könnte das jahrhundertealte Rätsel um die geisterhaften Lichterscheinungen gelöst sein.

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Kugelblitze faszinieren und ängstigen die Menschen seit Jahrhunderten: Tausende Augenzeugenberichte beschreiben, wie die Lichtkugeln urplötzlich im Freien oder im Innern von Häusern auftauchen, durch Wände schweben oder bei Kontakt mit Menschen und Mobiliar explodieren.

Wissenschaftler haben zwar eine Reihe von Theorien über das extrem seltene Phänomen aufgestellt, von denen einige kaum weniger bizarr sind als die Kugelblitze selbst. Doch der experimentelle Beweis wollte einfach nicht gelingen: Niemand konnte Kugelblitze künstlich erzeugen, die denen aus den Augenzeugenberichten ähneln. Alles, was Forscher zustande brachten, waren Kugelblitze mit einer Lebensdauer von wenigen Sekundenbruchteilen.

Das aber hat sich nun geändert. Brasilianischen Forschern ist es gelungen, Kugelblitze zu erzeugen, die bis zu acht Sekunden durchs Labor schwebten und die Größe von Tischtennisbällen erreichten. Damit, so glauben nicht nur die Brasilianer, könnte das Mysterium der Kugelblitze endgültig gelöst sein.

Verdampfter Sand lässt Lichtkugeln entstehen

Die Theorien zur Entstehung der gleißend hellen Kugeln reichen von Mikrowellenstrahlung über Plasmawolken bis hin zu winzigen Schwarzen Löchern aus Zeiten des Urknalls. Deutlich realistischer wirkte die Theorie, die John Abrahamson und James Dinniss von der Canterbury University in Neuseeland im Februar 2000 im Fachblatt "Nature" vorgestellt haben.

Demnach können Blitze beim Einschlag in den Boden Sand verdampfen. Das Siliziumoxid wird dabei in Silizium und Sauerstoff zerlegt, wobei sich das abkühlende Silizium zu einem Aerosol verdichtet. Das Gemisch aus schwebenden Teilchen formt sich durch Ladungen auf der Oberfläche zu einem Ball, der durch die Oxidation des Siliziums durch Luftsauerstoff glüht.

Eine solche Kugel kann laut Abrahamson auch Fenster und Wände durchdringen, da in deren Nähe oft kleine Öffnungen existierten, insbesondere bei älteren Häusern. Wenn Luft durch diese Spalten gelangen könne, gelte das auch für den sehr flexiblen Ball aus Silizium-Aerosol.

Das Experiment von Antonio Pavão und Gerson Paiva von der Universität von Pernambuco scheinen die Theorie von Abrahamson und Dinniss nun zu bestätigen. Die Forscher haben 0,3 Millimeter dünne Siliziumscheiben zwischen zwei Elektroden platziert und sie mit Stromstärken von bis zu 149 Ampere traktiert. Nach einigen Sekunden schoben die Forscher die Elektroden etwas zur Seite, so dass im Zwischenraum ein elektrischer Lichtbogen entstand. Eine solche leuchtende elektrische Entladung tritt in der Natur als Blitz auf.

Lebensdauer wie in der Natur

Der Lichtbogen im Labor spuckte glühende Siliziumteilchen aus, aber auch die lang ersehnten künstlichen Kugelblitze. Die eigentliche Neuigkeit ist nicht, dass die Lichtkugeln entstanden, denn das ist Forschern bereits mehrfach in Experimenten mit Mikrowellen gelungen. Wichtiger ist die Lebensdauer der Kugelblitze von bis zu acht Sekunden. Das sei ungefähr hundertmal mehr als bei früheren Mikrowellen-Experimenten, sagte Pavão dem Wissenschaftsmagazin "New Scientist". Die Forscher werden die genauen Ergebnisse demnächst im Fachblatt "Physical Review Letters" veröffentlichen.

Pavão räumte gegenüber SPIEGEL ONLINE zwar ein, dass die im Labor erzeugten Lichtkugeln deutlich kleiner seien als die mitunter fußballgroßen Kugelblitze aus den Beschreibungen von Augenzeugen. Dennoch bezeichnete er das Experiment als "starkes Indiz" dafür, dass die Oxidation von Siliziumpartikeln auch in der Natur Kugelblitze verursacht.

Burkard Jüttner von der Berliner Humboldt-Universität sieht das ähnlich. "Eine Lebensdauer der Labor-Lichtkugeln von acht Sekunden könnte in der Tat bedeuten, dass auf diese Art auch natürliche Kugelblitze entstehen", sagte Jüttner im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE. "Der Mittelwert aus den vielen Hundert vorliegenden anekdotischen Kugelblitz-Berichten liegt bei sechs Sekunden."

In eigenen Experimenten, die Jüttner mit Gerd Fußmann vom Max-Planck-Institut für Plasmaphysik durchgeführt hat, existierten die Kugelblitze nur maximal 0,3 Sekunden.

Pavão äußerte sich enthusiastisch über das Experiment. "Die leuchtenden Bälle schienen lebendig zu sein", sagte der Forscher. "Sie gaben kleine Strahlen ab, die sie hin und her zu stoßen schienen." Anhand der blauweißen bis orangeweißen Farbe ihrer Feuerkugeln schätzen Pavão und Paiva die Temperatur der Gebilde auf rund 1700 Grad Celsius. Die Labor-Kugelblitze waren in der Lage, Plastik zu schmelzen, und brannten sogar ein Loch in Paivas Jeans.

Mit Material von ddp



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