Faça um raio globular e instrumente-o

Por que a biblioteca sugere isto

O objeto com o qual uma bola de laboratório tem de ser confrontada, no próprio gráfico da biblioteca: cerca de cinco metros de diâmetro e aceso por pouco mais de um segundo e meio — a única entrada aqui medida a céu aberto.

A escada das durações

Todas as arquiteturas de plasmoide publicadas nesta biblioteca num só gráfico: o tamanho do objeto contra o tempo que ele dura. Os objetos de laboratório ficam embaixo à esquerda, os naturais em cima à direita, e o vão entre eles fica exatamente tão largo quanto as medidas o deixam.

• Feito em laboratório
• Observado na natureza
• O vão aberto

Arquitetura

O plasmoide do foco de plasma densoA coluna do pinch Z de fluxo cisalhadoRaio globular natural, com espectroRaio globular visto por observadores treinadosO aglomerado de carga de Shoulders

Arquitetura selecionada: Raio globular natural, com espectro

O evento do planalto de Qinghai em julho de 2012: uma bola luminosa de cerca de cinco metros que derivou por pouco mais de um segundo e meio, e o primeiro raio globular natural registrado em espectro. Suas linhas são elementos do solo, presentes durante toda a vida do objeto.

Tamanho relatado:

5E0 m

Duração relatada:

1,5E0 – 1,7E0 s

O vão aberto: 5 décadas de duração separam aqui o objeto de laboratório mais longevo do objeto natural mais breve. Nada neste desenho atravessa esse vão, porque nenhuma medida desta biblioteca o atravessa.

Relatado, duração ainda não medida: O aglomerado de carga de Shoulders.

Leia a ficha por trás destes números (em inglês)

Um grupo da Universidade Federal de Pernambuco acendeu um arco elétrico numa lasca de silício puro e produziu bolas incandescentes laranja-brancas do tamanho aproximado de uma bola de golfe, girando, saltando e durando segundos em vez da fração de segundo que uma centelha quente costuma durar — demonstrando o mecanismo proposto na Nature em 2000, no qual uma descarga reduz sílica a vapor de silício que condensa em partículas em escala nanométrica que brilham enquanto queimam de volta a óxido (Production of Ball-Lightning-Like Luminous Balls by Electrical Discharges in Silicon, 2007). A contraparte natural é uma captura de espectrógrafo sem fenda no Planalto de Qinghai: uma bola de cerca de cinco metros de diâmetro, à deriva a cerca de 8,6 metros por segundo, durando pouco mais de um segundo e meio, seu espectro carregando linhas de emissão de silício, ferro e cálcio — o solo que o raio acabara de atingir — durante toda a vida do objeto (Observation of the optical/spectral characteristics of ball lightning, 2014). E o canal observacional agora tem uma segunda perna, instrumentada: relatos públicos estruturados comparados contra uma rede profissional de localização de raios, com os dados da rede corroborando a testemunha em todos os sete casos trabalhados, e com um resultado físico caindo imediatamente — a bola não necessariamente se forma onde o raio atingiu o solo (First comparisons of ball-lightning report website data with lightning-location-network data, 2022). O próprio mapa da área sobre si mesma, separando eventos naturais de formações luminosas de longa duração deliberadamente feitas, é Long-Lived Luminous Formations, Ball Lightning, and Their Researches (2022).

O experimento ou a construção

Reproduza a receita do arco de silício — precisa de uma fonte de arco, uma lasca de silício e uma câmera — e depois faça o que a medição natural torna possível: coloque um espectrógrafo sem fenda na sua própria bola de laboratório e compare seu espectro, linha por linha, com o natural. A medição decisiva é o espectro de emissão e a vida útil da bola de laboratório contra o espectro natural publicado, com a composição do substrato variada de modo que as linhas se movam para onde a química diz que deveriam. Se o objeto de laboratório reproduz o espectro natural quando alimentado com os elementos certos, o mecanismo está resolvido; se não reproduz, o resíduo é a parte interessante e é medido em vez de discutido.