Yıldırım bir plazma örneği midir

Question

Yıldırımın plazma olup olmadığını merak ediyorum. Çünkü plazma hali için iyonlaşmış gaz deniyor ama yıldırımın o kısa sürede nasıl bir durum değişimi geçirdiğini tam olarak anlayamadım. Bu konuyu biraz daha basit bir şekilde açıklar mısınız?

Answer 1

Yıldırım ve Plazma

Evet, yıldırım bir plazma örneğidir. Bunu daha iyi anlamak için önce plazmanın ne olduğunu tanımlayalım.

Plazma Nedir?

Maddenin dört temel halinden biri olan plazma, iyonlaşmış gaz olarak tanımlanır. Normal bir gaz, nötr atom veya moleküllerden oluşur. Ancak bir gaza yeterli enerji verildiğinde (örneğin çok yüksek sıcaklık veya güçlü bir elektrik alanı), atomlardaki elektronlar kopar. Bu durumda, serbest kalan negatif yüklü elektronlar ve geriye kalan pozitif yüklü iyonlar bir arada bulunur. İşte bu karışıma plazma denir.

Plazmanın temel özellikleri:

• Elektriksel olarak iletkendir.
• Manyetik alanlardan ve elektrik alanlardan güçlü bir şekilde etkilenir.
• Evrendeki maddenin en yaygın halidir (yıldızlar, nebulalar).

Peki Yıldırım Nasıl Oluşur ve Neden Bir Plazmadır?

Yıldırım, bulutların alt kısımlarındaki negatif yüklerle yer yüzeyindeki pozitif yükler arasında oluşan çok güçlü bir elektrik boşalmasıdır. Bu süreç şu şekilde işler:

1. Fırtına bulutları içindeki hava akımları, buz kristallerinin ve su damlacıklarının sürtünmesi sonucu büyük miktarda elektrik yükü birikir.
2. Bulut ile zemin arasındaki potansiyel fark (voltaj) milyonlarca volta ulaştığında, havanın yalıtkanlık özelliği bozulur.
3. Bu çok yüksek elektrik alan, havadaki atom ve molekülleri o kadar şiddetle hızlandırır ki, onlardan elektronlar kopar. Bu olaya iyonlaşma denir.
4. Böylece, normalde yalıtkan olan hava, içinde serbest elektronlar ve iyonlar bulunan iletken bir kanala dönüşür. İşte bu kanal bir plazma kanalıdır.

Bu plazma kanalından geçen akım, inanılmaz derecede yüksek bir sıcaklık üretir (30.000 °C'nin üzerinde). Bu sıcaklık, havayı parlak bir şekilde ışık saçacak (bizim yıldırım çaktığını görmemizi sağlayacak) ve ani bir şok dalgası oluşturacak (bizim gök gürültüsünü duymamızı sağlayacak) kadar ısıtır.

Sonuç

Yıldırım, yüksek enerji nedeniyle iyonlaşmış ve iletken hale gelmiş havadan oluşan geçici bir plazma durumudur. Bu nedenle, yıldırım, maddenin plazma halinin Dünya üzerindeki en etkileyici ve güçlü örneklerinden biridir.