在雷電家族中,還有神秘恐怖的地滾雷,有目睹者的記述,在酷寒之夜,閃爍著藍色電光的球體從天飄然而降,在房頂、地面滾動,甚至還能擠進門窗,來無影、去無蹤。因為呈球形滾動,也叫球形雷。自然界的地滾雷是怎樣形成、如何有如此恐怖的特性,卻沒有見到解釋。
在《雷電是怎樣形成》文章中,介紹了常見的雷電是水蒸氣相變成雨水時的附產物,地表電荷由水蒸氣攜帶輕柔地飄上了天空,水蒸氣相變時排擠出電荷,聚成雲層中的電荷,然後猛烈地擊回大地,形成雷電。
雷電電荷來自於水蒸氣中,主要是由於H2O中氫元素的價電子少,蒸氣中的價電子空間運轉,形成了較大的核外空間,使游離的電子有空可鑽。
自然物質中,核心大、氫元素多的氣體,是吸納游離電子的最佳去處。除了水蒸氣外,氫氣的價電子最少,也能吸納大氣中游離的電子;自然界還有烷氣,如甲烷(5核心、8電子)、乙烷、丙烷、丁烷氣體分子也符合體積較大、價電子數少的特徵,也能吸納大氣中游離的電子。空氣中烷氣雖然很少,但也還是有(草食動物的排氣、洩露的石油氣),平時也有一些游離的電子會鑽進烷氣之中,被輕柔的帶到了高空。
(圖一, 圖中, 棕色:碳核心,綠色:氫質子)
丙烷是液化石油氣的主要成分,液化(凝結)溫度在-42℃;丁烷凝結溫度是(-0.5℃至-11℃)。天空中如果遇到冷空氣,丁烷首先凝結,高寒中,丙烷氣凝結,吸納在其間大量的多出電子沒有了藏身之地,擠在正在凝結的氣體周圍,使丙烷、丁烷氣體形成了一個電子包圍的具有很高電壓的氣、液體團。
包圍在外面所有的電子都企圖回到氣體內部,於是週邊張力均勻,能夠形成一個渾圓的球。密集環繞的電子形成的高電壓、使電子振動發光,形成了在陰暗天空閃著亮光的火球;凝結使其比重加大,從天空落下,在房頂、地面滾動,這就是神秘恐怖的地滾雷。
因為地滾雷外圍繞著大量高速運轉的電子,而電子的運轉伴生著磁場,在強電磁場的包裹中,地滾雷在地面不會立即接地消失,而是在屋頂或地面繼續滾動。遇到較高溫度,液態烷蒸發成烷氣,週邊的電荷又返回到分子周圍,帶著多餘電荷的烷氣升空,地滾雷又消失得無影無蹤。
因為甲烷、乙烷的凝結溫度更低,所以地滾雷的主要成分應該是丙烷、丁烷。也就是是丙烷、丁烷的相變製造了神秘的地滾雷。因為大氣中丙烷、丁烷的含量稀少,加之它們的凝結需要突然極度的嚴寒,所以地滾雷難得一見。
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