Yıldırım ve Şimşek : Genellikle birbiriyle karıştırılan bu iki kavram, aslında aynı olayın farklı yönlerini anlatır:

• Şimşek, atmosferdeki iki bulut arasındaki veya bulut içindeki elektriksel boşalma sırasında oluşan ışık parlamasıdır. Yani gördüğümüz parlak çizgi, iyonlaşan havanın geçici olarak ışık yaymasıdır.
• Yıldırım ise, bulut ile yer arasında gerçekleşen elektriksel boşalmadır. Yani şimşeğin yere ulaşan, canlılar ve yapılar için tehlikeli olan halidir. Kısaca: Her yıldırım bir şimşektir ama her şimşek yıldırım değildir. Bu olaylar sırasında bulutlarda biriken yüz milyonlarca voltluk potansiyel fark, yalıtkan olan havayı bile iletken hale getirir. Bu sırada ortaya çıkan elektrik arkı, kısa sürede devasa bir enerji boşalımı yaratır ve saniyenin binde biri kadar sürede gökyüzü gündüz gibi aydınlanır.

Rekor, 829 Kilometrelik Dev Bir Elektrik Arkı : Dünya Meteoroloji Örgütü’nün (WMO) 2025’te onayladığı verilere göre, bugüne dek ölçülmüş en uzun yıldırım, 22 Ekim 2017 tarihinde ABD’nin Texas eyaletinden Kansas City’ye kadar uzanan fırtına sisteminde gözlemlendi. Bu dev yıldırımın yatay uzunluğu tam 829 kilometre idi- yani İstanbul’dan Adana’ya kadar uzanan bir mesafe boyunca tek bir elektrik deşarjı gerçekleşti. Bu tür olağanüstü yatay yıldırımlar bilimsel literatürde “megaflaş” olarak adlandırılıyor. 29 Nisan 2020’de ABD’de ölçülen 768 kilometrelik başka bir megaflaş da bu rekorun hemen gerisinde yer alıyor.

17 Saniye Boyunca Süren Bir Işık Patlaması : Yıldırımlar genellikle birkaç milisaniye sürer. Ancak 18 Haziran 2020’de Uruguay–Kuzey Arjantin bölgesinde kaydedilen bir olay, tam 17,1 saniye boyunca sürerek tarihe geçti. Bu, gökyüzünün 17 saniye boyunca kesintisiz bir elektrik arkıyla aydınlandığı anlamına geliyor.

Yıldırımın Enerjisi : Bir yıldırımın ortalama enerjisi 5 milyar joule (5 GJ) civarındadır. Bu enerji miktarı, bir şehirdeki yüzlerce evin birkaç saatlik elektrik tüketimine denktir. Ancak bazı yıldırımlar bununla yetinmez.
Bilim insanlarının “süper yıldırım” veya “superbolt” adını verdiği olağanüstü güçlü yıldırımlar, normal yıldırımlardan yüzlerce ila binlerce kat daha fazla enerji taşıyabilir. Uydu verilerine göre bu tür olaylarda optik güç 10 terawatt (10¹³ watt) düzeyine ulaşabiliyor. Bu, anlık olarak küçük bir nükleer reaktörün gücüne eşdeğerdir.

Yıldırımın Akımı, Doğanın En Büyük Elektrik Akışı : Bir yıldırımın içinden geçen akım genellikle 30.000 amper (30 kA) civarındadır. Karşılaştırmak gerekirse, evinizdeki bir saç kurutma makinesi yalnızca 10 amper civarında akım çeker. Ancak “süperbolt” denilen dev yıldırımlarda bu akım 100.000 ila 500.000 amper arasında değişebilir. Japonya’nın Hokuriku bölgesinde 2000 yılında doğrudan ölçülen bir yıldırımda 320.000 amper akım kaydedilmiş ve bu değer, bugüne dek yerinde ölçülmüş en yüksek akım olarak kabul edilmiştir. Bazı uydu ve ağ tahminlerinde ise 500.000 amperin üzerine çıkıldığı düşünülüyor. Bu kadar büyük bir akım, bir anda devasa miktarda ısı üretir; yıldırım kanalının sıcaklığı 30.000°C’yi aşabilir - bu da Güneş yüzeyinden beş kat daha sıcaktır.

Süper Yıldırımlar, Gökyüzündeki Enerji Bombaları : Superbolt adı verilen bu dev yıldırımlar, normal yıldırımlardan 100 ila 1000 kat daha fazla enerji yayabilir. Karşılaştırma yapacak olursak:

• Tipik yıldırım: 5 × 10⁹ joule
•  Süper yıldırım: 10¹¹ ila 10¹³ joule
  Bu da yaklaşık 3 ila 300 ton TNT patlaması gücüne denk gelir.

Holzworth ve ekibinin 2019–2020 döneminde yaptığı uydu analizlerinde 1,8 milyar yıldırımdan yalnızca 24.000’inin süperbolt sınıfına girdiği tespit edilmiştir. Yani her 10.000 yıldırımdan yalnızca biri bu güç düzeyine ulaşabiliyor.

Bu Dev Enerjiler Kullanılabilir mi?

Peki, bu muazzam enerjiyi “depolayıp” kullanmak mümkün mü? Bu soru, hem mühendislerin hem de enerji bilimcilerin uzun süredir merak ettiği bir konudur. Teorik olarak, bir yıldırımın 5 milyar joule’lük enerjisi, 1500 konutun bir saatlik enerji ihtiyacını karşılayabilir. Ancak pratikte yıldırımın enerjisini yakalamak, depolamak ve dönüştürmek son derece zordur. Yıldırım anlık, kaotik ve kontrol edilemez bir doğa olayıdır. Akım yönü, temas noktası ve süresi öngörülemez. Ayrıca bu kadar yüksek akım ve sıcaklık, mevcut depolama sistemlerini (batarya, kapasitör vb.) anında tahrip eder. Yine de bu konuda umut veren bazı mühendislik çalışmaları mevcuttur. Roketle tetiklenmiş yıldırımlar üzerinde yapılan araştırmalar, belirli koşullar altında yıldırım enerjisinin küçük bir kısmının güvenli biçimde saptırılıp ölçülebileceğini göstermiştir. Gelecekte süperiletken malzemeler, yüksek hızlı depolama teknolojileri ve nanokapasitörler geliştikçe bu doğal enerjinin kontrollü biçimde kullanılabilmesi olasılığı da artacaktır.

Sonuç

Bugün için yıldırım enerjisini doğrudan kullanmak mümkün olmasa da, bu olaylar bize doğanın enerji dengesini anlamak için eşsiz bir laboratuvar sunuyor. Yıldırımlar, atmosferdeki elektrik yüklerinin nasıl biriktiğini, dağıldığını ve enerjinin nasıl dönüştüğünü anlamamızı sağlıyor. Bu bilgiler, yalnızca meteorolojide değil, enerji mühendisliği, uzay fiziği ve plazma teknolojilerinde de büyük önem taşıyor. Belki bir gün, bu dev doğa olayı insanlığın hizmetine sunulacak. Ancak o güne kadar yıldırımlar, gökyüzünde çakan dev laboratuvarlar olarak bize enerjinin gücünü ve doğanın hâlâ tam olarak çözülmemiş sırlarını hatırlatmaya devam edecek. Bir gün bu dev enerji kaynaklarını depolama imkânlarının elde edilebilmesi dileğiyle…

Saygılarımla,
Prof. Dr. Ayhan ERDEM – Köşe Yazarı
aerdem@gazeteankara.com.tr
Gazi Üniversitesi Öğretim Üyesi
Gazete Ankara Dijital Haber Portalı