duvarlardan geçebilen o tuhaf top şimşekleri laboratuvarda neden üretemiyoruz

Yüzyıllardır denizcilerin, fırtınada uçan pilotların ve yaz sağanağında penceresini açık unutan insanların aktardığı en inanılmaz atmosfer olayı ne hortumlardır ne de sıradan yıldırımlar; adına top şimşek (ball lightning) denen o greyfurt ya da futbol topu büyüklüğündeki parlak, ıslıklı plazma küresidir. İşin fizikçileri en çok zorlayan yanı bu kürelerin yalnızca havada yatay süzülmesi değil; kapalı cam pencerelerin hatta metal uçak gövdelerinin içinden sanki duvar yokmuş gibi geçip birkaç saniye sonra kükürt veya ozon kokusu ve hafif bir patlamayla sönmesi, hem de bunu bazen 10 saniye boyunca kendi enerjisini koruyarak yapabilmesidir.

Uzun yıllar boyunca pek çok atmosfer bilimci bu tanıklıkları ciddiye almamış, yakındaki parlak bir yıldırıma bakan göz retinasında kalan geçici ışık hayaleti (fosfen) ya da güçlü manyetik alanların beyinde yarattığı görsel halüsinasyon (manyetofosfen) sanmıştı. Ta ki 2012 yazında Çin’in Qinghai Platosu’nda sıradan yıldırımları inceleyen Jianyong Cen ve ekibi, tam fırtına anında yerden fırlayan 5 metre çapında parlak bir top şimşeği tesadüfen hem yüksek hızlı kamerayla hem de ışık tayfölçeriyle (spektrograf) kaydedene kadar! 2014’te Physical Review Letters’ta yayımlanan bu ilk net spektrum kaydında şaşırtıcı bir kimyasal imza belirdi: küre yalnızca iyonize hava değil, topraktaki silisyum, demir ve kalsiyum buharını da içeriyordu.

Bu gözlem, Yeni Zelandalı kimyagerler John Abrahamson ve James Dinniss’in 2000 yılında önerdiği "buharlaşan silisyum nanoparçacığı" modelini bir anda başköşeye oturttu. Modele göre normal bir bulut-yer yıldırımı toprağa vurduğunda, topraktaki silika (kum) ile organik karbonu aşırı yüksek sıcaklıkta tepkimeye sokarak saf silisyum buharına indirger. Şok dalgasıyla havaya fırlayan bu silisyum nanoparçacıkları ince filament ağları halinde soğuyup havadaki oksijenle yavaşça oksitlenerek saniyelerce parlayan sıcak bir aerosol topu oluşturur. Öte yandan kapalı pencerelerden geçiş bilmecesi için Avustralyalı fizikçi John Lowke zekice bir mekanizma hesapladı: fırtına sonrası elektrik alanı camın dış yüzeyinde iyon yükü biriktirir, bu yük camın öbür tarafındaki oda havasını iyonize ederek sanki aynı plazma topu camı delip geçmiş gibi içeride aniden yeniden tutuşturur!

Aslında bu fenomene dair bilinen en trajik erken kayıt ta 1753 yılına uzanır: St. Petersburg’da Benjamin Franklin’in yıldırım deneylerini tekrarlayan fizikçi Georg Wilhelm Richmann, yalıtılmış demir çubuğun ucunda aniden oluşan soluk mavi-beyaz bir ateş küresinin doğrudan alnına çarpmasıyla laboratuvarda hayatını kaybetmiş, otopsisinde alnında yanık izi ve ayakkabısında delik bulunmuştu. Modern dönemde ise özellikle fırtına bulutlarının içinden geçen yolcu uçaklarının metal gövdeleri (birer Faraday kafesi oldukları halde!) burun radar kubbesinden girip kokpit koridoru boyunca süzüldüğü raporlanan parlak plazma küreleriyle dolu uçuş kayıtlarına sahne olmuştur.

Bilim tarihçilerinin bir diğer ilginç bulgusu ise 1960’larda ABD Hava Kuvvetleri ve Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı araştırmacılarının topladığı binlerce tanıklık istatistiğidir: raporların yüzde 90’ından fazlasında kürelerin çapı 10 ila 40 santimetre arasında tarif edilmiş, çoğunun ömrü 1 ila 5 saniye sürmüş ve ortadan kaybolurken ya ses çıkarmadan söndüğü ya da kulak tırmalayan keskin bir patlamayla arkada ozon ve kükürt kokusu bıraktığı aktarılmıştır. Hatta bazı araştırmacılar yüksek gerilim elektrik akımı kazalarında veya denizaltı batarya şalterlerinde de kısa ömürlü parlayan plazmoitlerin oluşabildiğini göstererek top şimşeğin yalnızca fırtına bulutlarına değil, aşırı yüksek elektrik enerjisi deşarjına bağlı evrensel bir fiziksel rejim olduğunu ortaya koydu.

Yine de laboratuvarda yüksek voltajlı su boşalmaları (Gatchina deneyleri) veya mikrodalga boşluklarıyla yarım saniyelik parlak plazmoitler üretilebilse bile, doğadaki gibi on saniye boyunca rüzgara karşı süzülen ve kapalı odalara giren tam ölçekli bir top şimşeği hâlâ şişeleyip istikrarlı biçimde tekrarlayabilmiş değiliz. Tıpkı iyonosferin üstündeki dev mavi jetler ve ilk başta imkansız sanılan diğer doğa anomalileri gibi, top şimşekler de doğanın laboratuvar duvarlarına sığmayan plazma gösterisi olmayı sürdürüyor.