Kérdés: Nemrégiben éjszakai villámlást láttam. Az eget hosszan tartó fénycsíkok világították meg, néhányuk három másodpercig is eltartott. A leghosszabbaknál megfigyeltem, hogy a fehér egyre élénkebbé vált, majd hirtelen vörösre váltott, mielõtt elhalványult volna. Mi lehet a jelenség oka?


Válasz: A villámlás elektromos kisülés, vagy plazma, amelyet az atmoszférán átfolyó elektromos áram vált ki. Általában akkor keletkezik plazma, ha egy gáz eléggé felmelegszik ahhoz, hogy ionizálódjon. Emiatt a gáz vezeti az áramot és elektromágneses sugárzást bocsát ki ez a plazma két fõ megfigyelhetõ tulajdonsága.

A villám-plazma elég nagy sûrûségû, mert a villámlás közelében, a levegõben, igen nagy az ionizáció mértéke. Ezért sok infravörös, látható és ultraibolya fény keletkezik. A villám fénye az összes hullámhosszon kibocsátott fényt tartalmazza, köztük azoknak az atomoknak és molekuláknak a karakterisztikus sugárzását is, amelyek a levegõben vannak (pl. argon, oxigén, nitrogén, víz). A villámlás színét a levegõben levõ atomok határozzák meg.

A száraz levegõben a kisülés fehérnek látszik, mert kevés erõs, látható tartományba esõ szín van (ezek fõként a spektrum kék és ibolya részébe esnek), míg a kibocsátott, látható fény túlnyomó része folytonos spektrumú. Ha vízgõz is van a levegõben, a víz hidrogénatomjai nagyon erõs, vörös fényt sugároznak. Ha ez a fény a plazma többi atomja által keltett fehér fényre "rakódik rá", a villámlást vörösesnek észlelhetjük. A vöröses fény éjszka jobban látszik. A villámlások vörösének változása a levegõben levõ víz mennyiségének változásával magyarázható. A kis vízcseppek könnyebben ionizálódnak, és hidrogénatomjaik könnyebben gerjesztõdnek, mint a nagy cseppek hidrogénjei. A nagy cseppeknek elõbb el kell párologniuk, ami tovább tart, mint egyetlen villámlás ideje. Lehet, hogy a nagy cseppek szétestek a levélíró által megfigyelt villámlássorozat alatt, és így kivételesen erõs vörös szín keletkezett.

Donald McNeill, Pittsburgh, Pennsylvania


Vissza a kérdésekhez
The Last Word Archive
Copyright New Scientist, RBI Limited 1998
For more science news and views, check out New Scientist