En İyi Bilim İnsanlarını 50 Yıldır Şaşırtıyordu: Fizikçiler Bir Yıldırımın Gizemini Çözdü
Gezegenin her yerinde her gün yaklaşık 8,6 milyon yıldırım düşmekte, her biri saatte 320.000 kilometreden fazla bir hızla hareket etmekte ve muazzam miktarda elektrik üretmektedir.
Şimşeklerin neden zikzak çizdiğini hiç merak ettiniz mi? Bilim insanları son 50 yıldır şimşeğin neden zikzak çizdiğini ve bunun yukarıdaki gök gürültüsü bulutuyla nasıl bir ilişkisi olduğunu tartışıyor.
Güney Avustralya Üniversitesi’nden (UniSA) bir plazma fizikçisinin her iki gizemi de çözen önemli bir makale yayınlamasıyla şimdiye kadar kesin bir açıklama yapılamadı.
Eski CSIRO bilim adamı ve şimdi UniSA’da Yardımcı Araştırma Profesörü olan Dr. John Lowke, yıldırım fiziğinin onlarca yıldır en iyi bilim insanlarını şaşırttığını söylüyor.
Lowke, “Yıldırımla ilgili birkaç ders kitabı var, ancak hiçbiri zig-zagların (basamaklar olarak adlandırılır) nasıl oluştuğunu, basamakları buluta bağlayan elektrik ileten sütunun neden karanlık kaldığını ve yıldırımın nasıl kilometrelerce yol alabildiğini açıklamıyor” diyor.
Cevap mı? Singlet-delta metastabil oksijen molekülleri.
Temel olarak şimşek, elektronlar oksijen moleküllerine yüksek enerjili singlet delta oksijen molekülleri oluşturacak kadar enerjiyle çarptığında meydana gelir. Moleküllerle çarpıştıktan sonra “kopan” elektronlar, elektrik alanını yeniden dağıtarak birbirini takip eden basamaklara neden olan, başlangıçta parlak olan yüksek iletken bir basamak oluşturur.
Basamağı buluta bağlayan iletken sütun, elektronlar nötr oksijen moleküllerine bağlandığında karanlık kalır, ardından elektronlar singlet delta molekülleri tarafından derhal ayrılır.
Bu neden önemlidir?
Dr. Lowke, “Yıldırımın nasıl başladığını anlamamız gerekiyor ki binaları, uçakları, gökdelenleri, değerli kiliseleri ve insanları nasıl daha iyi koruyabileceğimizi çözebilelim” diyor.
İnsanlara yıldırım isabet etmesi nadir olsa da, binalara, özellikle de yüksek ve izole binalara (Empire State Binası’na her yıl yaklaşık 25 kez yıldırım isabet etmektedir) birçok kez yıldırım isabet etmektedir.
Yapıları yıldırım çarpmalarından korumanın çözümü yüzlerce yıldır aynı kalmıştır.
Benjamin Franklin tarafından 1752 yılında icat edilen paratoner, temel olarak bir binanın tepesine tutturulan ve toprağa bağlanan kalın bir çit telidir. Yıldırımı çekmek ve elektrik yükünü topraklayarak binayı hasar görmekten kurtarmak için tasarlanmıştır.
Dr. Lowke, “Bu Franklin çubukları bugün tüm binalar ve kiliseler için gereklidir, ancak belirsiz olan faktör, her yapıda kaç tane gerekli olduğudur” diyor.
Ayrıca, parklardaki barınak kulübeleri de dahil olmak üzere, genellikle galvanizli demirden yapılmış ve ahşap direklerle desteklenen, şu anda korunmayan yüzlerce yapı var.
Bu durum, bu çatıların topraklanmasını öneren yeni Avustralya yıldırımdan korunma standartları ile değişebilir. Dr. Lowke bu değişikliği öneren Avustralya Standartları komitesinin bir üyesiydi.
“İklim değişikliğinden kaynaklanan daha aşırı hava olayları nedeniyle yıldırımdan korunmanın iyileştirilmesi artık çok önemli. Ayrıca, uçaklarda çevre dostu kompozit malzemelerin geliştirilmesi yakıt verimliliğini artırırken, bu malzemeler yıldırımdan kaynaklanan hasar riskini önemli ölçüde artırıyor, bu nedenle ek koruma önlemlerine bakmamız gerekiyor.
Dr. Lowke, “Yıldırımın nasıl oluştuğu hakkında ne kadar çok şey bilirsek, yapılı çevremizi tasarlarken o kadar iyi bilgilendirilmiş oluruz” diyor.
Kaynak: https://scitechdaily.com/stumping-the-best-scientists-for-50-years-physicists-solve-a-lightning-mystery/
Bu yazı Astrafizik.com tarafından Türkçeye aktarılmış olup yazının aslı scitechdaily.com sitesine aittir, orijinaline mümkün olduğunca sadık kalmak koşuluyla dilimize çevirilmis olsa da editoryal tarafından katkılarda bulunulmuştur. Bu sebeple Astrafizik.com içerik izinlerine tabidir. Astrafizik.com referans gösterilmek koşuluyla 3. tarafların kullanımına izin verilmiştir.