Trong đêm mưa sấm sét, một vật sáng lóa hình cầu kích thước bằng quả cam hay quả nho bay vụt qua cửa sổ vào nhà, hay lướt qua sân, chớp nhoáng trong vài giây, phá hủy đồ đạc rồi biến mất, để lại đằng sau một âm thanh và thứ mùi kỳ lạ. Đó là sét hòn.
Bí ẩn hiện tượng sét hòn nguy hiểm trong tự nhiên
Hiện tượng sét hòn
Suốt một thời gian dài, hiện tượng sét hòn không được thừa nhận. Nhiều nhà khoa học khẳng định đó chỉ là một sự đánh lừa về quang học không hơn không kém. Nhưng dần dà, các sự kiện chứng tỏ sét hòn là một hiện thực.
"Sét hòn" là một hiện tượng điện trong khí quyển chưa được giải thích. Thuật ngữ này đề cập tới những vật thể sáng chói, thường có hình cầu có kích thước từ cỡ hạt đậu đến vài mét đường kính. Nó thường gắn với những cơn giông, nhưng kéo dài lâu hơn đáng kể so với ánh sáng chớp nhoáng của tia sét.
Sét hòn từng được cho là một hiện tượng hiếm.
Sét hòn từng được cho là một hiện tượng hiếm. Những nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng chỉ một số ít phần trăm dân chúng Mỹ đã từng chứng kiến nó. Các bức ảnh về sét hòn lại càng hiếm và chi tiết do các nhân chứng cung cấp có rất nhiều điểm khác biệt. Sự phóng điện có thể xuất hiện bất cứ lúc nào trong suốt cơn mưa bão lớn, thỉnh thoảng xuất phát từ một tia sét, nhưng phần lớn chúng xuất hiện bất thình lình trong khi thời tiết đẹp, không có bão.
Sét hòn thường trôi lơ lửng, bay lượn trong không trung và có dạng hình cầu, hình trứng, hình giọt nước hoặc hình que với một kích thước lớn hơn nhiều so với kích thước tia chớp. Kích thước lớn nhất quan sát được là 40-50 cm. Rất nhiều trong số chúng có màu từ đỏ tới vàng, đôi khi trong suốt và một số còn có tia phát ra xung quanh.
Tháng 8/2013, các nhà nghiên cứu thuộc Học viện Không quân Mỹ đã tạo ra và chụp ảnh các quả cầu plasmoid sáng trắng trong phòng thí nghiệm. Những quả cầu này được sản sinh từ các tia lửa điện công suất cao, vốn hình thành từ các điện cực nằm ngập một phần trong dung dịch điện giải, họ gọi hiện tượng này là "các plasmoid áp suất không khí giống sét hòn".
Nguyên nhân
Đặc điểm và quá trình hình thành của sét hòn là sét tự nhiên, có dạng hình cầu hoặc dạng viên, thường tồn tại rất lâu và có đường kính từ vài cm đến hàng chục cm. Nó có đặc điểm là độ sáng thấp, độ bền cao và chuyển động chậm. Quá trình hình thành của sét hòn có thể chủ yếu được chia thành 3 giai đoạn: hình thành, ổn định và phân rã.
Sét hòn xảy ra không thường xuyên và chỉ tồn tại trong thời gian ngắn.
Giai đoạn hình thành: Sự hình thành của sét hòn có liên quan đến hoạt động giông bão, các ion dương và ion âm trong khí quyển tạo thành điện trường thông qua quá trình sét. Điện trường gây ra sự phân cực của các hạt không khí, tạo thành các cụm điện tích nhỏ. Khi điện trường đạt giá trị tới hạn, các cụm điện tích phát triển nhanh chóng, tạo thành vùng có mật độ điện tích cao hơn.
Giai đoạn ổn định: Ở những vùng có mật độ điện tích cao hơn, các đám mây ion mạnh được hình thành. Các electron và ion dương trong các đám mây ion này được điện trường di chuyển nhanh chóng, tạo ra plasma. Đặc tính của plasma cho phép các điện tích tiếp tục dẫn điện và giải phóng năng lượng bên trong quả cầu sét, giữ cho nó ở trạng thái ổn định.
Giai đoạn phân rã: Quá trình phân rã của sét hòn bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như độ ẩm, nhiệt độ và áp suất không khí. Khi các yếu tố môi trường này thay đổi, tốc độ chuyển động của electron và ion chậm lại, mật độ điện tích trong plasma giảm dần dẫn đến sự suy giảm và biến mất của sét hòn.
Nguyên nhân vật lý của sự hình thành sét hòn là một quá trình phức tạp và có thể thay đổi và hiện tại chưa có lời giải thích rõ ràng. Tuy nhiên, các nhà khoa học đã đề xuất một số lý thuyết khả thi nhằm giải thích nguyên nhân vật lý của sự hình thành sét hòn.
Lý thuyết tập hợp điện trường: Sét hòn có thể được gây ra bởi sự tồn tại của một khu vực có điện trường mạnh trong khí quyển khiến các đám mây ion tập hợp lại với nhau tạo thành cấu trúc hình cầu plasma.
Lý thuyết bong bóng: Bong bóng hình thành khi khí có nhiệt độ cao trong tia sét nguội đi nhanh chóng. Các electron và ion trong bong bóng tạo thành plasma hình cầu thông qua tác dụng của điện trường.
Lý thuyết chùm tia tập trung: Sét hòn được tạo ra khi chùm ánh sáng do sét đánh được tập trung khi đi qua bầu khí quyển, tạo thành một vùng plasma hình cầu.
Đặc điểm khác thường
Sét hòn thường chuyển động theo phương nằm ngang với vận tốc vài mét một giây. Chúng có thể đứng yên trong không trung hoặc từ trên mây sà xuống mặt đất. Chúng ít khi bay lên như trường hợp các quả khí cầu nóng chuyển động trong không khí. Nhiều báo cáo mô tả chúng tự xoay khi đang chuyển động. Thỉnh thoảng chúng chồm lên các đồ vật cứng hay trên mặt đất.
Hiện tượng bí ẩn "sét hòn" vẫn đang làm đau đầu các nhà nghiên cứu.
“Hành vi” của sét hòn là điều gây chú ý nhất đối với các nhà khoa học. Không giống các loại sét thông thường và các hiện tượng điện khác, nó không “chú ý” tới dây dẫn, vật kim loại và nước hơn các vật dụng kém hay không dẫn điện. Thay vào đó là một hành vi giống như được điều khiển bởi sự tò mò và trí thông minh cỡ loài vật: bay vòng quanh và bay theo người, “khám phá” các căn phòng và treo giữa khoảng không gần các đồ vật như để “nhìn” cho rõ hơn.
Hiện tượng sét hòn còn trở nên bí ẩn hơn khi một vài nhân chứng quả quyết họ đã nhìn thấy chúng đi xuyên qua cả những vật liệu được cho là cách điện rất tốt như thủy tinh hay composit.
Lời kể của các nhân chứng
“Trong cơn giông, tôi nhìn thấy một quả cầu lớn màu đỏ từ trên trời bay xuống. Nó xô vào nhà tôi, cắt đứt dây điện thoại, làm cháy khung cửa sổ rồi rơi xuống két nước ngay bên dưới. Vài phút sau, nước bắt đầu sôi và khi nước nguội đi, tôi tìm mãi mà không thấy gì trong két cả” - một nhân chứng kể.
Reverend John Henry Lehn đang ở trong phòng tắm nhà mình ở Jim Thorpe, Pennsylvania (Mỹ) giữa một cơn giông có sét thì nhìn thấy một quả cầu lửa màu vàng to bằng quả nho ngay bên ngoài rèm cửa sổ. Nó im lặng xuyên qua tấm rèm mà không làm rách hay hỏng rèm rồi lượn tròn quanh bàn chân Reverend.
Có hai cậu bé trú mưa dưới mái chuồng bò. Bỗng nhiên trên ngọn cây dương xuất hiện một quả cầu lửa màu đỏ vàng. Nó nhảy từ cành này sang cành khác, hạ xuống đất và lăn về phía chuồng bò. Những tia lửa nhỏ màu da cam tóe ra từ quả cầu như một thỏi sắt nóng đỏ. Hai cậu bé đứng không nhúc nhích. Khi quả cầu lăn đến sát chúng, một cậu bé hơn đã lấy chân đá một cái. Quả cầu lạ lùng ấy nổ tung với tiếng rít chói tai. Hai cậu bé ngã lăn ra, rất may là chúng còn sống. Nhưng trong số 12 con bò cái trong chuồng thì 11 con bị chết.
Thật thú vị là các thông báo cho biết sét hòn sinh ra từ các đồ vật bằng kim loại. Nhà khí tượng học N. Nartunop có lần đã quan sát thấy sét hòn nhảy ra từ hộp máy điện thoại mở nắp. Quả cầu lửa lăn khắp sàn rồi nổ tung. Theo tin báo của Konganop ở thành phố Kolomana, sét hòn xuất hiện gần bảng đặt công tơ điện trong thời gian phóng điện của sét chuỗi. Người ta cũng quan sát thấy sét hòn vọt ra từ đui đèn điện không lắp bóng hay từ ổ cắm điện.
Kỹ sư I. Motsalop ở thành phố Nigioni Taghin cũng phát hiện thấy trên đầu van hệ thống lò sưởi một quả cầu nhỏ màu xanh da trời bắt đầu hình thành. Lúc đầu, nó bé bằng hạt đậu. Khi đường kính tăng đến 4-6 cm, nó rời khỏi mép lò sưởi hơi nước và khi đi qua gầm bàn, dừng lại gần ống đinh. Từ quả cầu nhỏ đó phát ra tia lửa, sau đó nó nhảy bật lên trên và tiếp tục lượn một lúc dưới bàn rồi nổ tung.
Mặc dù có khả năng gây ra chấn thương và cái chết, dường như sét hòn rất gượng nhẹ trong cách đối xử với con người. Trong một trường hợp, sét hòn bay chậm chạp qua sân, hướng tới một cái bàn, nơi hai đứa trẻ đang chơi đùa. Một chú bé đá vào quả cầu và nó phát nổ. Kết quả là sét hòn bay quanh một bé gái rồi chạm vào chú mèo con đang ngồi trong lòng bé. Chú mèo chết tức thì trong khi em bé bình an vô sự. Rất nhiều súc vật bị sét hòn giết chết, nhưng con người rất ít khi chịu thảm cảnh đó.
Đa phần sét hòn xuất hiện hầu như đồng thời với một tia sét đánh từ mây xuống đất. Chúng xuất hiện cách mặt đất vài mét. Còn khi xuất hiện lúc không có sét đánh, chúng bay thấp hơn nữa. Người ta cũng quan sát được những sét hòn bay cao trên không và những sét hòn từ một đám mây bay xuống mặt đất.
Hiện tượng bí ẩn "sét hòn" trong tự nhiên ẩn chứa khá nhiều nguy hiểm
Tồn tại ngắn ngủi
Sét hòn thường có thời gian tồn tại không quá 5 giây. Một số ít trường hợp tồn tại quá một phút.
Ít người khi quan sát sét hòn cảm thấy sức nóng của nhiệt. Tuy nhiên, nhiều sét hòn làm cháy đồ vật hay làm nóng chảy kim loại. Báo cáo của McNally năm 1966 mô tả một sét hòn chạm vào bình nước cùng với tiếng xèo xèo như khi nhúng một miếng kim loại nung đỏ vào nước. Đôi khi, chúng phát ra âm thanh như một tiếng huýt còi. Nhiều người ngửi thấy mùi khác lạ, rất gắt và tương phản, giống như mùi ozone, sulphur cháy hay oxit nitric..
Sét hòn phân rã theo một trong hai cách: im lặng hay kèm theo một tiếng nổ. Phân rã gây nổ xảy ra rất nhanh và kèm theo một tiếng nổ lớn. Phân rã im lặng có thể xảy ra nhanh hay chậm. Sau khi phân rã, thỉnh thoảng sét hòn để lại một chút sương mù hay chất bã. Hiếm khi quan sát thấy một sét hòn phân rã thành hai hay nhiều sét hòn nhỏ hơn.