구상번개
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1. 개요
구상 번개는 1638년 영국에서 처음 보고된 이후 다양한 국가에서 목격된 현상으로, 뇌우 시 일반 번개보다 희귀하게 발생하며 크기와 색깔이 다양하다. 구상 번개의 발생 환경, 원리, 구조는 아직 명확히 밝혀지지 않았으며, 다양한 특성과 움직임을 보이고 건물, 사람 등에 영향을 미치기도 한다. 1972년 문헌 검토에서는 구상 번개의 전형적인 특성을 제시하였고, 현재까지 여러 과학적 연구가 진행되었지만, 널리 받아들여지는 설명은 아직 존재하지 않는다.
구상번개는 1638년 영국에서 처음 목격된 이후 1987년 오스트레일리아를 비롯하여 미국, 중국, 러시아 등 많은 국가에서 목격되었다.[110] 심한 뇌우 발생 시 일반 번개보다 훨씬 드물게 발생하며, 크기, 색깔, 사라질 때 유황 냄새 등 다양한 특징을 보인다.
구상번개는 1638년 영국에서 처음 목격된 이후 여러 나라에서 목격되었다. 이것은 심한 뇌우 발생 시 일반 번개가 발생할 확률보다 약 10만분의 1확률로 발생한다. 크기, 색깔은 다양하며, 사라질 때 유황 냄새가 난다는 목격담이 있다.[110] 발생 환경, 원리, 구조 등은 아직 밝혀지지 않았지만, 자기장 때문에 형성된 특이한 형태의 플라즈마 또는 지진파 충돌 시 돌에서 방출된 빛 등 여러 추측이 있다.
구상번개는 1638년 영국에서 처음 목격된 이후[110] 오스트레일리아, 미국, 중국, 러시아 등 여러 나라에서 보고되었다. 뇌우 발생 시 일반 번개보다 훨씬 드물게 (약 10만분의 1 확률) 발생하며, 크기, 색깔, 행동 방식 등이 매우 다양하다.[110] 목격자들은 구상번개가 사라질 때 유황 냄새가 난다고 증언했지만,[110] 과학자들은 구상번개의 발생 환경, 원리, 구조 등에 대해 아직 명확히 밝혀내지 못하고 있다.
2. 목격 사례
다음은 주요 목격 사례를 정리한 표이다.연도 국가/지역 사건 내용 1852년 프랑스 파리 발드그라스 교회 인근 주택에서 벽난로를 통해 구상번개가 나타나 방 안을 돌아다니다 다시 벽난로로 들어가 굴뚝을 파괴함.[32] 1877년 인도 암리차르 황금 사원에 구상번개가 들어가 측면 문으로 나감. 이 사건은 사원 벽에 새겨짐.[33] 1894년 미국 콜로라도주 골든 콜로라도 광산 학교 공학관 주변에서 30분 동안 불덩이들이 나타나는 현상이 목격됨.[34] 1925년 독일 비쇼프스베르다 구상번개가 우체부 근처에 착륙 후 전화선을 따라 학교로 이동, 전화기를 사용하던 교사를 밀치고 유리창에 구멍을 냄. 전선, 전화 기둥, 케이블 등이 손상됨. 1994년 스웨덴 웁살라 구상번개가 닫힌 창문을 통과하여 구멍을 남김. 웁살라 대학교 연구팀에 의해 기록됨.[41] 2005년 건지 섬 항공기 번개로 추정되는 현상과 함께 지상에서 여러 개의 불덩이가 목격됨.[42] 2011년 체코 리베레츠 지역 응급 서비스 통제실 창문을 통해 빛의 공이 들어와 튀어 다니다 사라짐. 컴퓨터 및 통신 장비가 일시 중단됨.[43] 2022년 오스트리아 니더외스터라이히주 리벤베르크 대규모 폭풍우 중 노란색 "불타는 물체"가 도로 위를 움직이다 사라짐. 유럽 폭풍 연구소에 의해 구상 번개로 기록됨.[45]
2. 1. 역사적 기록
1195년 6월 7일, 켄터베리의 수도승 거바스는 자신의 연대기에서 "런던 근처에 놀라운 징조가 나타났다"라고 기록했는데, 이는 빽빽하고 어두운 구름 아래에서 둥근 모양으로 자라는 흰색 물질이 방출되고, 여기에서 불타는 구체가 강을 향해 떨어졌다는 내용이다. 이는 구상 번개에 대한 가장 오래된 기록으로 여겨진다.[17] 더럼 대학교의 브라이언 태너 명예 물리학 교수와 역사학자 자일스 가스퍼는 이 기록이 구상 번개를 묘사했을 가능성이 높다고 언급하며, 다른 기록과의 유사성을 지적했다.
1638년 10월 21일, 영국 데번 주 와이드컴-인-더-무어의 한 교회에서 대 뇌우가 발생하여 4명이 사망하고 약 60명이 부상을 입었다. 목격자들은 약 2.44m 크기의 불덩이가 교회에 부딪혀 들어오면서 교회를 거의 파괴했다고 묘사했다. 불덩이는 의자와 창문을 부수고 교회 안을 유황 냄새와 짙고 검은 연기로 채웠다.
1726년 12월, 여러 영국 신문은 플로리다 해협을 지나던 슬루프 ''캐서린 앤 메리''호의 존 하웰의 편지를 인용, 큰 불덩이가 돛대를 쪼개고 선원 한 명이 사망하고 다른 한 명은 손을 잃었다고 보도했다.[19][20]
1749년 11월 4일, ''몬태규''호의 제독 체임버스는 커다란 푸른 불덩어리를 관찰했다. 이 불덩이는 폭발하며 강한 유황 냄새를 남겼고, 메인 톱마스트가 산산조각 나고 메인 마스트는 용골까지 내려갔으며, 다섯 명이 쓰러지고 그 중 한 명은 심하게 다쳤다.[21]
1753년 8월 6일, 독일 물리학자 게오르크 빌헬름 리히만은 상트페테르부르크에서 뇌우 실험 중 창문으로 날아온 구상 번개에 직격되어 사망했다.[22]
1809년 폭풍우 동안, 영국 선박 ''워렌 헤이스팅스''는 세 개의 "불덩이" 공격을 받았다. 승무원들은 불덩이 하나가 내려와 갑판의 한 사람을 죽이고 주 돛대를 불태우는 것을 목격했다.
1864년, 에베네저 코브햄 브루어는 저서 ''사물에 대한 과학적 지식 안내서''에서 구상 번개를 뇌우 동안 땅에 떨어지거나 땅 위를 이동하는 느리게 움직이는 불덩이 또는 폭발성 가스로 묘사했다.[25]
1875년, 프랑스 과학 저술가 윌프리드 드 퐁비유(Wilfrid de Fonvielle)는 구상 번개에 관한 보고가 약 150건 있었다고 썼다.
러시아 제국의 마지막 황제 니콜라이 2세는 어린 시절 할아버지 알렉산드르 2세와 함께 교회에서 예배를 드리던 중 불덩이를 목격했다고 보고했다. 갑자기 불덩이가 창문에서 황제의 머리 쪽으로 날아와 바닥을 돌고 샹들리에를 지나 문을 통해 공원으로 나갔다고 묘사했다.[28]
1901년 5월 22일, 러시아 제국(현재 카자흐스탄) 우랄스크에서 "눈부시게 빛나는 불덩이"가 폭풍우 속에서 서서히 내려와 집에 들어갔다. 이 불덩이는 아파트에 피해를 주고 벽을 뚫어 스토브 파이프를 부수고 반대편 벽에 부딪혀 창문을 통해 나갔다.[35][36]
1907년 7월, 구상 번개가 서호주 케이프 내추럴리스트 등대를 강타했다. 당시 등대지기였던 패트릭 베어드는 등대에 있다가 정신을 잃었고, 그의 딸 에델이 이 사건을 기록했다.[37]
제2차 세계 대전 중 조종사들은 구상 번개로 설명될 수 있는 이상한 현상을 묘사했다. 이들은 이상한 궤도로 움직이는 작은 빛의 공을 목격했고, 푸 파이터라고 불렀다.
1960년 수행된 통계 조사에 따르면, 오크 리지 국립 연구소와 오크 리지의 Union Carbide Nuclear Company 직원 중 상당수가 구상 번개를 목격했다고 보고했다.[13][14]
1969년 네이처에 게재된 논문에서 켄트 대학교 전자 연구소의 제니슨은 뉴욕에서 워싱턴으로 가는 심야 항공편에서 전기 폭풍을 만났고, 이후 빛나는 구체가 조종사 캐빈에서 나와 통로를 따라 자신의 옆을 지나갔다고 묘사했다.[31]
1271년, 니치렌은 막부와 여러 종파를 비판한 죄로 코시고에 다쓰노쿠치 형장에서 처형될 뻔했으나, 에노시마 남동쪽에서 달처럼 빛나는 물체가 북서쪽으로 날아가자 병사들이 두려워하여 처형이 중단되었다.
2004년 여름, 후쿠오카현 구루메시 상공에서 파란 계열의 구상 번개가 목격되었고, 당시 그 지역에서는 뇌우로 인한 대규모 정전이 발생했다.
2006년 2월, 이스라엘 텔아비브 대학교는 마이크로파를 이용한 구상 번개 생성 장치 개발에 성공했다.[105]
2014년 1월, 란저우 시에 있는 과학자들이 2012년 7월 중국 칭하이 고원에서 실시한 구름-대지 번개 연구 중 발생한 자연 구상 번개의 광 스펙트럼 기록 결과를 발표했다.[106][107]
2014년 7월, 중국 후난성의 양돈장에서 구상 번개로 인해 170마리의 돼지가 감전사했다.[108]
2014년 12월 15일, 로건에어 6780편에 낙뢰가 직격하기 직전 객실 내에서 구상 번개가 관측되었다.[109]
2. 2. 근현대 기록
1638년 영국에서 처음으로 목격된 이후 1987년 오스트레일리아를 비롯하여 미국, 중국, 러시아 등 많은 국가에서도 목격되었다.[110]
1960년에 수행된 통계 조사에 따르면, 오크 리지 국립 연구소의 월별 인력 1,962명과 오크 리지의 Union Carbide Nuclear Company 직원 15,923명 중 각각 5.6%와 3.1%가 구상 번개를 목격했다고 보고했다.[13][14] 사이언티픽 아메리칸 기사에서는 이 연구를 요약하여 지구 인구의 5%가 구상 번개를 목격한 것으로 나타났다고 밝혔다.[15] 다른 연구에서는 2,000건 이상의 사례 보고서를 분석했다.[16]
:"지난 월요일 밤, 이 도시에서 아름다우면서도 이상한 현상이 목격되었다. 바람이 강했고 공기는 전기로 가득 찬 듯했다. 광산 학교의 새로운 공학관 앞과 위, 주변에서 불덩이들이 30분 동안 술래잡기를 하며, 이를 본 모든 사람들을 놀라게 했다. 이 건물에는 주에서 가장 훌륭한 규모의 전기 설비 중 하나인 다이너모와 전기 장치가 위치해 있다. 지난 월요일 밤, 구름에서 온 방문단이 다이너모의 포로들을 방문했을 것이고, 그들은 분명 좋은 방문을 했고 즐거운 술래잡기 놀이를 했다."[34]3. 특성
구상 번개는 다양한 방식으로 움직이며, 건물, 사람 등에 끌리거나 영향을 받지 않거나 반발하는 것으로 묘사된다.[8] 나무나 금속을 통과하기도 하고, 녹이거나 태우기도 한다. 송전선, 높은 고도, 뇌우와 관련이 있으며, 투명, 반투명, 다색 등 다양한 형태로 나타난다.[10]
구상 번개는 세인트 엘모의 불과는 다른 현상이다.[11] 구체는 갑자기 사라지거나, 점차 소멸, 흡수, 폭발하는 등 다양한 방식으로 흩어진다. 인간에게 치명적일 수도, 무해할 수도 있다.
1972년 연구[12]에서는 "전형적인" 구상 번개의 특성을 다음과 같이 제시했다.특성 내용 발생 시점 구름-지상 번개 방전과 거의 동시에 나타난다. 모양 구형 또는 배 모양이다. 크기 직경은 1cm 에서 100cm 범위이며, 가장 흔하게는 10cm 에서 20cm이다. 밝기 가정용 램프와 비슷한 밝기로 햇빛 아래에서도 보인다. 색상 빨간색, 주황색, 노란색이 가장 흔하다. 지속 시간 1초에서 1분 이상 지속되며 밝기는 일정하게 유지된다. 움직임 초당 몇 미터 속도로 수평 또는 수직으로 움직이거나 정지, 불규칙하게 움직인다. 많은 구체가 회전한다. 열 열감을 느끼는 경우는 드물지만, 소멸 시 열이 방출되기도 한다. 금속과의 관계 금속 물체에 친화성을 나타내거나 전선을 따라 이동한다. 건물 내부 출현 닫힌 문과 창문을 통과하여 건물 내부에 나타나기도 한다. 항공기 내부 출현 금속 항공기 내부에 나타나 손상 없이 들어오고 나간다. 소멸 방식 빠르며 조용하거나 폭발적이다. 냄새 오존, 타는 유황, 질소 산화물과 유사한 냄새가 난다.
1960년 통계 조사에 따르면, 오크 리지 국립 연구소와 Union Carbide Nuclear Company 직원 중 각각 5.6%와 3.1%가 구상 번개를 목격했다고 보고했다.[13][14] 지구 인구의 5%가 구상 번개를 목격했다는 연구 결과도 있다.[15]
2014년 중국 서북사범대학 과학자들은 티베트 고원에서 일반 번개 연구 중 포착된 구상 번개의 광학 스펙트럼 기록 결과를 발표했다.[3][46] 거리에서 1.64초 동안 구상 번개와 스펙트럼의 비디오가 제작되었다. 중성 원자 규소, 칼슘, 철, 질소, 산소의 방출선이 감지되었고, 구상 번개는 평균 속도로 수평 이동했다. 직경은 였으며, 1.64초 동안 약 이동했다.
주파수에서 빛의 강도와 산소, 질소 방출 진동이 관찰되었는데, 이는 주변 50 Hz 고전압 전력선 전자기장 때문일 수 있다. 구상 번개 온도는 일반 번개보다 낮았다(15,000~30,000 K 미만). 관찰된 데이터는 토양 증발, 구상 번개의 전기장 감도와 일치한다.[3][46]
목격 사례는 적색-황색 계열 빛, 10~30cm 크기가 많지만, 1m 이상인 경우도 있다. 자성체 흡착, 금속 증발 등 특이 성질을 가지며, 뇌우 때 나타나지만 비바람 없는 상황에서 목격되기도 한다. 발생 원리는 여러 설이 있으며, 실험실 생성, 비디오 촬영[103] 분석이 진행 중이나, 2021년 현재 발생 및 작용 원리 증명은 되지 않았다.
4. 과학적 연구
구상 번개는 위아래, 옆, 또는 예측 불가능한 궤도로 움직이며, 공중에 떠 있거나 바람과 함께 또는 반대로 움직인다. 건물, 사람, 자동차 등에 끌리거나, 영향을 받지 않거나, 반발하기도 한다.[8] 어떤 경우에는 나무나 금속을 통과하지만, 다른 경우에는 물질을 녹이거나 태우는 파괴적인 모습을 보이기도 한다. 외관은 송전선,[9] 해발 1000m 이상의 고도, 뇌우와 관련이 있으며, 투명 또는 반투명하고, 다양한 색깔을 띠며, 불꽃을 발산하는 등 다양한 형태로 나타난다.[10] 세인트 엘모의 불과는 다른 현상이다.[11]
구상 번개는 갑자기 사라지거나, 점차 소멸되거나, 물체에 흡수되거나, 폭발하는 등 다양한 방식으로 사라지며,[9] 인간에게 치명적일 수도, 무해할 수도 있다. 1972년 문헌 검토에서는[12] "전형적인" 구상 번개의 특성을 다음과 같이 정리했다.특성 내용 발생 시점 구름-지상 번개 방전과 거의 동시에 나타나는 경우가 많음 모양 흐릿한 가장자리가 있는 구형 또는 배 모양 크기 직경 1cm~100cm (가장 흔하게는 10cm~20cm) 밝기 가정용 램프와 거의 동일 (햇빛 속에서도 뚜렷하게 보임) 색상 빨간색, 주황색, 노란색이 가장 흔하며, 다양한 색상 관찰 지속 시간 1초~1분 이상 (밝기는 비교적 일정하게 유지) 이동 초당 몇 미터 속도로 수평 이동 (수직, 정지, 불규칙한 움직임도 가능) 회전 많은 구체가 회전 운동 열감 관찰자가 열감을 느끼는 경우는 드물지만, 소멸 시 열 방출 금속 친화성 일부는 금속 물체에 친화성을 보이며 전선 등을 따라 이동 건물 내부 출현 닫힌 문과 창문을 통과하여 건물 내부에 나타나기도 함 항공기 내부 출현 금속 항공기 내부에 나타나 손상 없이 들어오고 나감 소멸 빠르고 조용하거나 폭발적 냄새 오존, 타는 유황, 질소 산화물과 유사한 냄새
목격 사례의 대부분은 적색에서 황색의 난색 계열의 빛을 내는 것이 많다고 여겨진다. 크기는 10cm~30cm 정도인 경우가 많지만, 1m를 넘는 경우도 있다. 또한 이동 중에 자성체에 흡착하거나, 송전선과 같은 가느다란 금속을 열로 증발시키는 등 특이한 성질을 가지고 있다. 대개 뇌우 때 나타나지만, 전혀 비바람이 없는 상황에서의 목격 사례도 있으며, 이 경우 20~30km 정도 떨어진 곳에서 낙뢰가 일어나는 경우가 많다. 구상 번개의 발생 원인과 작용 원리에 대해서는 현재까지 여러 가설들이 제시되었지만, 아직까지 명확하게 밝혀진 바는 없다.
4. 1. 실험적 연구
구상 번개에 대한 과학적 연구는 오랫동안 지속되어 왔지만, 아직까지 명확하게 밝혀진 것은 없다. 여러 과학자들이 실험실에서 구상 번개를 생성하려는 시도를 해왔다.
2014년 1월, 중국 란저우의 서북사범대학 과학자들은 2012년 7월 티베트 고원에서 일반적인 구름-지면 번개 연구 중에 우연히 자연 구상 번개를 포착하여 광학 스펙트럼을 기록, 분석한 결과를 발표했다.[3][46] 900m 떨어진 거리에서 관측된 구상 번개는 직경이 5m였으며, 1.64초 동안 약 15m의 거리를 이동했다. 이 구상 번개의 스펙트럼에서는 중성 원자 규소, 칼슘, 철, 질소, 산소의 방출선이 검출되었는데, 이는 일반 번개의 스펙트럼에서 주로 이온화된 질소 방출선이 나타나는 것과 대조적이었다. 또한, 구상 번개의 온도는 일반 번개보다 낮은 것(15,000~30,000 K 미만)으로 평가되었다. 연구진은 관찰된 데이터가 토양 증발 및 구상 번개의 전기장 민감도와 일치한다고 밝혔다.[3][46]
니콜라 테슬라는 약 3.81cm 크기의 인공 구상 번개를 만들 수 있었다고 전해진다.[47] 하지만 테슬라는 더 높은 전압과 전력, 원격 전송에 더 관심이 있었기 때문에, 그가 만든 구상 번개는 단지 흥미로운 현상에 불과했다.[48]
국제 구상 번개 위원회(ICBL)는 이 주제에 대한 정기 심포지엄을 개최해왔다. 마지막 심포지엄은 2012년 7월 텍사스주 샌마르코스에서 개최될 예정이었으나, 초록 제출 부족으로 취소되었다.[50]
일본 과학자 오츠키(Ohtsuki)와 오푸루톤(Ofuruton)은 마이크로파 간섭을 통해 "플라스마 불덩이"를 생성하는 실험을 설명했다.[51][52]
막스 플랑크 연구소를 비롯한 일부 과학 그룹은 고전압 축전기를 물탱크에서 방전시켜 구상 번개와 유사한 효과를 냈다고 보고했다.[53][54]
전자레인지를 사용하여 "플라스마 볼"을 생성하는 실험도 많이 진행되었다. 불이 붙거나 최근에 꺼진 성냥개비 등을 전자레인지에 넣으면, 타는 부분에서 큰 불덩이가 생기고 "플라스마 볼"이 챔버 천장 근처에 떠다니는 현상이 나타난다. 엘리 제르비와 블라디미르 디흐탸르의 실험에 따르면, 이러한 전자레인지 플라스마 볼은 평균 반경이 25nm인 나노입자로 구성되어 있다.[56]
2007년에는 실리콘 웨이퍼에 전기를 가해 실리콘을 기화시키고 증기 내에서 산화를 유도하는 실험이 진행되었다. 이 실험에서는 표면 위를 굴러다니는 작고 빛나는 구가 생성되는 모습이 관찰되었다. 페르남부쿠 연방대학교의 안토니오 파바오와 게르손 파이바는 이 방법을 통해 작고 오래 지속되는 공을 만들었다고 보고했다.[57][58][59]
4. 2. 이론적 연구
구상 번개에 대한 묘사는 매우 다양하다. 위아래, 옆, 또는 예측 불가능한 궤도로 움직이며, 공중에 떠 있거나 바람과 함께 또는 반대로 움직인다고 묘사된다. 건물, 사람, 자동차 등에 끌리거나, 영향을 받지 않거나, 반발하는 것으로 묘사된다.[8] 어떤 설명에서는 나무나 금속을 통과한다고 묘사하는 반면, 다른 설명에서는 이러한 물질을 녹이거나 태운다고 묘사한다. 구상 번개의 외관은 송전선,[9] 해발 1000m 이상의 고도, 뇌우와 관련이 있다. 구상 번개는 투명, 반투명, 다색, 균일하게 빛나며, 불꽃, 필라멘트 또는 불꽃을 발산하며, 구체, 타원, 물방울, 막대 또는 원반 모양으로 나타난다고 묘사된다.[10]
구상 번개는 종종 세인트 엘모의 불로 잘못 식별되지만, 이들은 별개의 현상이다.[11]
구체는 갑자기 사라지거나, 점차 소멸되거나, 물체에 흡수되거나, 큰 소리로 폭발하는 등 다양한 방식으로 흩어진다고 보고되었다.[9] 또한 인간에게 치명적일 수도 있고 무해할 수도 있다는 주장이 있다.
1972년에 발표된 문헌 검토에서는[12] "전형적인" 구상 번개의 특성을 다음과 같이 확인했다.
2014년 1월, 중국 란저우의 서북사범대학 과학자들은 2012년 7월 티베트 고원에서 일반적인 구름-지면 번개 연구 중 우연히 포착된 자연 구상 번개로 추정되는 것의 광학 스펙트럼 기록 결과를 발표했다.[3][46] 900m 떨어진 거리에서, 일반 번개가 땅을 친 후 구상 번개가 형성된 시점부터 현상의 광학적 붕괴까지 총 1.64초 동안 구상 번개와 그 스펙트럼의 디지털 비디오가 제작되었다. 고속(3000 프레임/초) 카메라로 추가 비디오가 녹화되었는데, 제한된 녹화 용량으로 인해 이벤트의 마지막 0.78초만 캡처되었다. 두 카메라 모두 무분광기를 갖추고 있었다. 연구자들은 일반 번개의 스펙트럼에서 주로 이온화된 질소 방출선과는 대조적으로, 중성 원자 규소, 칼슘, 철, 질소, 산소의 방출선을 감지했다. 구상 번개는 비디오 프레임에서 평균 8.6m/s의 속도로 수평으로 이동했다. 직경은 5m였으며, 1.64초 동안 약 15m의 거리를 이동했다.
100hertz의 주파수에서 빛의 강도와 산소 및 질소 방출의 진동이 관찰되었는데, 이는 주변의 50 Hz 고전압 전력선의 전자기장에 의해 발생했을 가능성이 있다. 스펙트럼에서 구상 번개의 온도는 일반 번개의 온도보다 낮음(15,000~30,000 K 미만)으로 평가되었다. 관찰된 데이터는 토양의 증발과 구상 번개의 전기장 감도와 일치한다.[3][46]
현재 구상 번개에 대해 널리 받아들여지는 설명은 없다. 이 현상은 1843년 윌리엄 스노우 해리스와[60] 1855년 프랑스 과학 아카데미의 프랑수아 아라고에 의해 과학적 영역으로 들어온 이후 여러 가설이 제기되었다.[61]
구상 번개의 장기적인 안정성은 전기력과 자기력의 균형에 의해 보장된다. 이온의 양전하 부피로부터 전자에 작용하는 전기력은 전자를 회전시키면서 제자리에 고정시키는 구심력이다. 반대로 이온은 자기장에 의해 유지되며, 이는 이온이 자기력선을 중심으로 회전하도록 한다. 이 모델은 구상 번개의 최대 직경을 34cm로 예측하며, 번개는 약 10 마이크로쿨롬의 전하를 띠고 양전하를 띠며, 번개의 에너지는 11킬로줄에 이른다.[97]
전자-이온 모델은 구상 번개뿐만 아니라 선상 번개가 붕괴될 때 일반적으로 발생하는 구슬 번개도 설명한다. 구슬 번개의 알려진 크기를 바탕으로 단일 구슬의 전하량과 자기장을 계산할 수 있다. 인접한 구슬의 전기적 반발력은 이들의 자기적 인력에 의해 균형을 이룬다. 구슬 사이의 전자기력이 바람 압력보다 훨씬 크기 때문에 구슬은 구슬 번개가 소멸될 때까지 제자리에 남아 있다.
그 외에도 다음과 같은 가설들이 제안되었다.
목격 사례의 대부분은 적색에서 황색의 난색 계열의 빛을 내는 것이 많다고 여겨진다. 크기는 10cm~30cm 정도인 경우가 많지만, 1m를 넘는 경우도 있다. 또한 이동 중에 자성체에 흡착하거나, 송전선과 같은 가느다란 금속을 열로 증발시키는 등 특이한 성질을 가지고 있다. 대개 뇌우 때 나타나지만, 전혀 비바람이 없는 상황에서의 목격 사례도 존재한다. 그 경우, 20~30km 정도 떨어진 곳에서 낙뢰가 일어나는 경우가 많다. 발생 원리에는 여러 설이 있으며, 최근에는 실험실에서 생성하거나 비디오 촬영이 이루어져[103] 분석이 진행되고 있지만, 2021년 현재는 아직 발생 및 작용 원리의 증명까지 이르지 못했다.
참조
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