Yıldırımların başlangıcı uzun süredir bir sır olarak kalmıştı. Yeni bir araştırma, fırtına bulutlarındaki elektrik alanlarının hem yıldırımı hem de yaydığı X-ışınlarını nasıl tetiklediğini ilk kez detaylı bir şekilde açıklıyor.
Yıldırımlar yüzyıllardır hem büyüleyici hem de ürkütücü bir doğa olayı olmuştur. Ancak oluşum biçimi, bilim dünyası için çözülmeyi bekleyen bir bilmeceydi. Şimdi ise Pennsylvania Eyalet Üniversitesi’nden bir araştırma ekibi, bu sırrı aydınlatmaya oldukça yaklaşmış olabilir.
Journal of Geophysical Research dergisinin 28 Temmuz sayısında yayımlanan çalışma, yıldırımın nasıl oluştuğuna dair yeni bir kuram ortaya koyuyor. Ekip, geliştirdikleri matematiksel bir model kullanarak fırtına bulutlarının iç yapısını canlandırdı. Bu model, özellikle yıldırımın başlamasına olanak tanıyan bölgelerdeki elektrik alanlarının işleyişini gözler önüne seriyor.
Yeni kurama göre, bulutların içinde beliren kuvvetli elektrik alanları serbest elektronları hızlandırıyor. Bu hızlanan elektronlar, havadaki azot ve oksijen moleküllerine çarparak X-ışınları meydana getiriyor. Yüksek enerjili bu fotonlar ise yeni elektronların ortaya çıkmasına yol açarak bir zincirleme reaksiyonu tetikliyor ve sonuçta yıldırımlar oluşuyor. Araştırmadaki veriler, doğada yıldırımların nasıl başladığına dair ilk net ve ölçülebilir açıklamayı sunuyor.
Bu araştırma, yıldırım oluşumu esnasında ortaya çıkan yüksek enerjili elektromanyetik radyasyon çeşitlerine de daha fazla açıklık getiriyor. Bu durum sadece gözle görülebilen yıldırımları değil, aynı zamanda görünür ışık veya radyo sinyali üretmeden X-ışını yayan atmosferik olayları da içeriyor. Bu tip olaylar, özellikle yıldırımın başlangıç evrelerinde veya kısa süreli deşarj anlarında meydana gelebiliyor ve çoğu zaman uzaktan algılama sistemleriyle saptanıyor.
Ayrıca, çalışma yıldırımlarla bağlantılı Karasal Gama Işını Patlamaları (TGF) ile yıldırımlar arasındaki ilişkiye yeni bir boyut katıyor. TGF’ler, fırtına bulutlarının içinde oluşan ve yalnızca uydular veya yerdeki radyasyon algılayıcıları tarafından kaydedilebilen ani ve şiddetli gama ışını salınımları olarak biliniyor. Yeni model, hem X-ışını hem de gama ışını üretiminin aynı elektriksel süreçlerden kaynaklanabileceğini öne sürerek bu yüksek enerjili olayların ortak bir kökeni olduğunu açıklıyor.
Modelin en önemli özelliklerinden biri, farklı yüksekliklerdeki olaylarla niceliksel olarak kıyaslanabilen, zaman bağlı ilk simülasyonu sunmasıdır. Önceki modeller genelde daha kısıtlı bölgeleri ele alıyordu. Araştırmanın ortak yazarlarından Zaid Pervez, bu yeni yaklaşımın gözlemlerle çok daha fazla örtüştüğünü belirtti.