Fırtınalarda Ağaçların Gizlice Parladığı Ortaya Çıktı: Bilim İnsanları Ormanlarda Elektrik Işıltıları Tespit Etti

Gök gürültülü fırtınalar yalnızca şimşekler ve yıldırımlarla sınırlı olmayabilir. Bilim insanları şimdi, fırtına sırasında bazı ağaçların görünmez elektriksel parlamalar yaydığını ortaya çıkardı. Yapılan yeni araştırmaya göre çam iğneleri ve yaprakların uçlarında oluşan küçük elektrik boşalmaları, çok kısa süreli mavi renkli ışımalar meydana getiriyor.

Bu sıra dışı olay, yıllardır denizcilerin “Saint Elmo Ateşi” olarak bildiği doğa olayına benziyor. Geçmişte gemi direklerinde görülen bu mavi elektriksel parlamaların şimdi ağaç tepelerinde de oluştuğu doğrulanmış oldu.

Araştırmacılar, laboratuvarda başlayan deneylerin ardından gerçek fırtınalar sırasında doğada da aynı parlamaları görüntülemeyi başardı. Özellikle Kuzey Carolina’daki bir fırtına sırasında kaydedilen görüntüler, ormanların görünmeyen elektrik akımlarıyla adeta titreştiğini gösterdi.

Bilim İnsanlarının Merakı Piknik Masasında Başladı

Araştırmanın başlangıcı oldukça ilginç bir ana dayanıyor. Pennsylvania State Üniversitesi’nde görev yapan meteorolog Patrick McFarland ile atmosfer kimyacısı William Brune, birkaç yıl önce bir ağacın altında öğle yemeği yerken gökyüzündeki elektrik alanlarını konuşuyordu.

McFarland’ın aktardığına göre Brune bir anda ağaca bakarak şu soruyu sordu: “Acaba fırtına sırasında bu ağaçlar parlıyor olabilir mi?”

Bu basit merak kısa sürede ciddi bir bilimsel deneye dönüştü. Araştırmacılar aynı gün bir ağaç dalını laboratuvara götürdü ve yüksek voltajlı elektrik plakaları kullanarak yapay bir elektrik alan oluşturdu.

Dalın üst kısmına negatif yüklü bir plaka yerleştirilirken, alt kısmı pozitif yüklü başka bir plakaya bağlandı. Böylece gök gürültülü fırtınalar sırasında oluşan doğal elektrik alanı laboratuvar ortamında taklit edildi.

Sonuç bilim insanlarını şaşkına çevirdi. Ağacın iğne yapraklarının uçlarında hafif mavi renkli bir ışık oluştu. İnsan gözüyle zor fark edilen bu parlamalar aynı zamanda görünmez ultraviyole ışık da yayıyordu.

Corona Boşalması Nedir?

Bilim insanlarının gözlemlediği olay “corona boşalması” adı verilen fiziksel bir süreçten kaynaklanıyor.

Normal şartlarda hava molekülleri elektriksel olarak nötrdür. Ancak çok güçlü elektrik alanları oluştuğunda bu moleküller iyonlaşır, yani elektrik yüklü hale gelir.

İyonlaşan hava artık elektriği iletebilir duruma gelir ve bu süreç sırasında kısa süreli ışımalar ortaya çıkar.

Yıldırım oluşmadan hemen önce atmosferde ortaya çıkan yoğun elektrik alanları, özellikle sivri uçlu yapılarda bu etkiyi güçlendirebiliyor. Gemi direkleri, antenler, metal çubuklar ve şimdi de ağaç yaprakları bu elektriksel ışımaların görülebildiği yüzeyler arasında yer alıyor.

Bilim İnsanları Fırtınaların Peşine Düştü

Laboratuvardaki deneylerden sonra araştırmacılar aynı olayın doğada gerçekten meydana gelip gelmediğini görmek istedi.

Bunun için ekip 2024 yazında özel ekipmanlarla donatılmış bir Toyota Sienna minibüs hazırladı. Araç içerisine elektrik ölçüm cihazları ve ultraviyole ışığı tespit edebilen özel kameralar yerleştirildi.

Daha sonra ekip yaklaşık bir ay boyunca Florida’da fırtına avına çıktı. Florida’nın seçilmesinin nedeni ise ABD’de en fazla gök gürültülü fırtınanın bu bölgede meydana gelmesi.

Atlantik Okyanusu ve Meksika Körfezi’nden gelen nemli hava akımları, Florida’da neredeyse her gün fırtına oluşmasına neden oluyor.

Ancak yalnızca fırtına bulmak yeterli değildi. Bilim insanlarının aynı zamanda yüksek ağaçların bulunduğu uygun alanlar seçmesi, cihazları kurması ve kameraları doğru açıyla yönlendirmesi gerekiyordu.

Araştırmacılara göre bu süreç oldukça zorluydu çünkü tüm işlemler aktif bir fırtına sırasında gerçekleştiriliyordu.

Ormanlar Adeta Noel Ağacı Gibi Parladı

En başarılı gözlem Kuzey Carolina eyaletinin Pembroke bölgesinde gerçekleşti. Araştırmacılar burada yaklaşık 90 dakika boyunca bir sweetgum ağacı ile loblolly çamını izledi.

Bu süre içerisinde toplam 41 farklı corona boşalması kaydedildi.

Parlamaların hiçbiri üç saniyeden uzun sürmedi. Ayrıca ışıklar sabit değildi. Yapraklar ve dallar arasında hareket ediyor, rüzgarla sallanan ağaçlarda adeta minik yılbaşı ışıkları gibi titreşiyordu.

Bilim insanları bu görüntülerin oldukça yaygın olabileceğini düşünüyor. Ancak insan gözünün ve mevcut cihazların hassasiyet sınırları nedeniyle çoğu zaman fark edilmiyor olabilirler.

Bu Keşif Neden Önemli?

Araştırma yalnızca görsel açıdan etkileyici bir doğa olayını ortaya çıkarmıyor. Aynı zamanda atmosfer kimyası açısından da önemli bilgiler sunuyor.

Corona boşalmaları sırasında havada çeşitli kimyasal reaksiyonlar meydana geliyor. Bu süreçler ozon ve hidroksil radikali gibi atmosfer temizliğinde rol oynayan moleküllerin oluşmasına katkıda bulunabiliyor.

Bilim insanları şimdi bu elektriksel parlamaların atmosferin kimyasal dengesi üzerindeki etkilerini daha detaylı araştırmayı planlıyor.

Özellikle yoğun ormanlık bölgelerde meydana gelen milyonlarca küçük elektrik boşalmasının hava kalitesi üzerinde düşündüğümüzden daha büyük etkiler yaratabileceği değerlendiriliyor.

Fırtınaların Görünmeyen Dünyası

Son yıllarda bilim insanları gök gürültülü fırtınaların yalnızca yıldırımlardan ibaret olmadığını gösteren birçok keşif yaptı. Atmosferde oluşan “sprite”, “ELVES” ve “blue jet” gibi yüksek irtifa ışımaları da bu gizemli olaylar arasında yer alıyor.

Şimdi buna bir yenisi daha eklenmiş durumda: Elektrikle parlayan ağaçlar.

Gökhan Yalta’nın yorumu: Bu araştırma doğanın hâlâ ne kadar gizemli olduğunu gösteren etkileyici örneklerden biri. İnsan gözüyle neredeyse görünmeyen elektriksel olayların, aslında fırtına sırasında ormanların üzerinde sürekli gerçekleşiyor olması oldukça çarpıcı. Özellikle atmosfer kimyası ve elektrik fiziği açısından bu keşif, gelecekte çok daha büyük araştırmaların önünü açabilir. Ayrıca doğadaki enerji etkileşimlerinin düşündüğümüzden çok daha karmaşık olduğunu bir kez daha ortaya koyuyor.

Kaynak: Geophysical Research Letters dergisinde yayımlanan “Corona discharges glow on trees under thunderstorms” başlıklı araştırma.