Bilim insanları bulutlardan oluşan şimşeğin gizemini çözdü

Benjamin Franklin'in yıldırım ile elektrik arasındaki bağlantıyı keşfetmesinden 270 yıl sonra, yıldırımın fırtına bulutlarından nasıl oluştuğuna dair en büyük gizem nihayet çözüldü.

Yıldırım, bir zamanlar düşündüğümüzden kaynaklanmayabilir - Fotoğraf: AI

Atmosfer fiziğinde çığır açan yeni bir keşif, yıldırımın sıradan fırtınaların bir sonucu olmadığını öne sürüyor. Aksine, atmosferde "langırt makinesi" etkisine benzer güçlü bir zincirleme reaksiyon gerçekleşiyor olabilir ve bu da yıldırımın tetiklenmesinin anahtarı olabilir.

Şimşek, havayı Güneş yüzeyinin sıcaklığının beş katı olan 27.000 santigrat dereceye kadar ısıtabilen bilindik bir olgu olmasına rağmen, bilim insanları henüz bulutların içinden başlayan şimşeğin oluşum sürecini tam olarak çözebilmiş değil.

Amerikan Jeofizik Birliği'nde yayınlanan yeni bir yayında, Profesör Victor Pasko ve doktora öğrencisi Zaid Pervez (Penn State Üniversitesi, ABD) liderliğindeki uluslararası bir araştırma ekibi, bu olguya ilk kez kesin ve nicel bir açıklama getirdi.

Pasko, "Keşfimiz, yıldırımın doğada nasıl başladığına dair ilk net ve ölçülebilir açıklamayı sunuyor," dedi. "X ışınları ve elektrik alanlarındaki elementleri 'elektron çığları' fiziğiyle ilişkilendiriyor."

Araştırma ekibine göre, yıldırımın oluşma süreci, gök gürültüsü bulutunun içindeki görünmez bir pinpon makinesine benziyor. Gök gürültüsü bulutundaki son derece güçlü elektrik alanları, serbest elektronları hızlandırarak, azot ve oksijen gibi gaz molekülleriyle şiddetli bir şekilde çarpışmalarına neden oluyor.

Bu çarpışmalar, ışığın temel bileşenleri olan X ışınları ve yüksek enerjili fotonlar üretir. Bu fotonlar daha sonra fotoelektrik etki yoluyla yeni elektronlar açığa çıkararak "göreli elektron çığı" olarak bilinen bir zincirleme reaksiyona neden olur.

Bu süreç belli bir seviyeye ulaştığında şimşek oluşur.

Araştırma ekibi, sıradan yıldırımları açıklamakla kalmayıp, daha anlaşılması zor bir olgu olan "kara yıldırım" veya karasal gama ışını parlaması hakkındaki anlayışı da genişletti.

Bunlar yüksek enerjili X-ışını patlamalarıdır ancak ışık veya radyo dalgaları eşliğinde gerçekleşmezler, bu da onları çıplak gözle ve hava durumu radarı için neredeyse "görünmez" hale getirir.

Ekip, ayrıntılı fiziksel simülasyonlara dayanarak, doğru koşullar altında, elektron çığlarının ürettiği yüksek enerjili X ışınlarının havadaki fotoelektrik etki yoluyla yeni elektronlar üretmeye devam edebileceğini öne sürüyor. Bu süreç çok hızlı gerçekleşiyor ve güçlü bir kendi kendini güçlendiren zincirleme reaksiyon oluşturuyor, ancak belirgin bir ışık veya belirgin bir radyo sinyali yaymıyor.

Bu, bilim insanlarını yıllardır şaşırtan bir olguyu açıklıyor: Bazı bulut bölgeleri, çok karanlık ve durgun görünseler bile, neden yüksek enerjili gama ışınları üretebiliyor?

Bu keşif, meteorolojinin en eski gizemlerinden birini çözmekle kalmıyor, aynı zamanda önemli uygulamalara da kapı açıyor: gelecekte daha doğru yıldırım uyarıları, yıldırımın uçaklar ve uydular üzerindeki etkisinin daha iyi anlaşılması ve iklim değişikliği karşısında aşırı hava tahmin modellerinde daha fazla iyileştirme.

Konuya geri dön

MINH HAI

Kaynak: https://tuoitre.vn/cac-nha-khoa-hoc-giai-ma-bi-an-set-hinh-thanh-tu-may-20250730165942529.htm