Elektryczny mechanizm powstawania świateł
Klucz do rozwiązania tej zagadki może tkwić w zjawisku przypominającym elektryczność statyczną. Naukowcy zaobserwowali, że przeciwne ładunki gromadzą się na powierzchni drobnych pęcherzyków metanu poruszających się w wodzie. Gdy różnica potencjałów staje się wystarczająco duża, dochodzi do miniaturowego wyładowania.
Zbliżenie się przeciwnie naładowanych mikrokropelek powoduje wyładowanie elektryczne i prowadzi do emisji luminescencyjnej. Emisja światła zachodzi bez przyłożenia zewnętrznego napięcia – wyjaśnia Zare
Czytaj też: NASA pokazała niewiarygodne zdjęcie z kosmosu. Granica na Saharze wygląda jak namalowana pędzlem
Ten proces, określany jako niecieplne utlenianie, uwalnia energię głównie w postaci światła, co tłumaczy, dlaczego obserwatorzy nie odczuwają wzrostu temperatury w pobliżu tych zjawisk. Aby zweryfikować swoją teorię, zespół badawczy przeprowadził serię precyzyjnych eksperymentów. W warunkach laboratoryjnych generowano mikropęcherzyki metanu w wodzie, wykorzystując zaawansowany sprzęt pomiarowy. Kamery rejestrujące zjawiska w skali submilisekundowej oraz spektrometry mas potwierdziły występowanie spontanicznych wyładowań między pęcherzykami. Co ciekawe, te mikrobłyskawice rzeczywiście generowały krótkie błyski światła i inicjowały utlenianie metanu w temperaturze pokojowej, bez żadnych zewnętrznych źródeł zapłonu.
Historyczne próby wyjaśnienia zjawiska
Przez stulecia badacze doszukiwali się związku błędnych ogników z gazem bagiennym powstającym z rozkładu materii organicznej. Już w XVIII wieku naukowcy wskazywali na utlenianie metanu jako możliwe źródło światła, a teoria fosfiny przez długi czas wydawała się obiecującym wyjaśnieniem. Wszystkie te koncepcje napotykały jednak na ten sam problem: brakowało naturalnego mechanizmu, który mógłby zainicjować zapłon metanu w chłodnych warunkach nocnych. Dodatkowo, zgodne relacje obserwatorów o braku wydzielania ciepła przeczyły konwencjonalnemu rozumieniu procesu spalania.
Odkrycie może mieć istotne implikacje dla zrozumienia naturalnych procesów klimatycznych. Metan jest gazem cieplarnianym o znacznie większym potencjale niż dwutlenek węgla, ponieważ jego wpływ na ocieplenie jest nawet 84 razy silniejszy w krótszej perspektywie czasowej. Naturalne utlenianie metanu przez błędne ogniki na terenach podmokłych stanowi więc korzystny proces dla klimatu. Choć przekształca on metan w dwutlenek węgla, to i tak jest to lepsze rozwiązanie niż bezpośrednia emisja metanu do atmosfery.
Czy to ostateczne rozwiązanie zagadki?
Choć przedstawione wyjaśnienie wydaje się najbardziej przekonującą koncepcją dotychczas, nie można uznać tematu za zamknięty. Eksperymenty laboratoryjne nie dostarczają jeszcze bezpośrednich dowodów, iż dokładnie ten sam mechanizm działa w naturalnych warunkach bagiennych. Naukowcy przyznają, że potrzebne są dalsze badania, które określą skalę i częstotliwość występowania mikrobłyskawic w środowisku naturalnym. Mimo to, po wiekach spekulacji i legend, wreszcie mamy solidną naukową hipotezę, która w realny sposób wyjaśnia tę dawną zagadkę.
Czytaj też: Zdumiewające diamenty z RPA. Chemicy tego się nie spodziewali
Nowe odkrycie poszerza nasze rozumienie zjawisk międzyfazowych w chemii, pokazując jak naładowane elektrycznie interfejsy mogą inicjować reakcje chemiczne bez zewnętrznych źródeł energii. Może to znaleźć zastosowanie nie tylko w naukach środowiskowych, lecz także w inżynierii i technologii. Choć błędne ogniki mogą stracić nieco ze swej magicznej aury, zyskujemy za to głębsze zrozumienie skomplikowanych procesów zachodzących w przyrodzie. Być może następnym razem, gdy ujrzymy migoczące światło nad bagnem, zamiast myśleć o duchach, docenimy fenomen naturalnych zjawisk fizycznych.