S:t Elmos fackellika lågor skjuter av masten på ett fartyg till sjöss. Dr. G. Hartwig/Treasures of the NOAA Library Collection/National Oceanic and Atmospheric Administration/Department of Commerce Om du skulle titta utanför ditt hem under åskväder och se en hög gatlampa som lyser med blå lågor, du kan bli frestad att ringa brandkåren. Då kanske du märker att gatlampan brinner men inte brinner - och vattnet från brandslangen släcker inte lågorna. Vid denna tidpunkt, du kanske är redo att ringa en präst, men det, som samtalet till brandkåren, skulle vara onödigt. Fenomenet du bevittnar är faktiskt St. Elmo's Fire . (Som inte har något att göra med en film från 1980-talet med en ung Emilio Estevez i huvudrollen.)
St. Elmo's Fire är ett väderfenomen som innebär ett gap i elektrisk laddning. Det är som blixtnedslag, men inte riktigt. Och medan det har misstagits för kulblixten, det är inte det, heller - och det är definitivt inte eld.
Tidiga observatörer av fenomenet, mestadels sjömän på öppet hav under åskväder, verkar ha förstått att de inte tittade på den egentliga elden, för istället för att överge fartyget, de tröstade i det plötsliga skenet ovanpå masterna. Så kända figurer som Magellan, Caesar och Columbus upplevde Sankt Elmos eld på sina resor. Och Plinius den äldre, som tycks ha dokumenterat alla naturfenomen redan under 1 -talet e.Kr., slog alla andra till stryk när han beskrev blå lågor som dök upp från ingenstans under åskväder.
Sjömän tenderade att tillskriva glödet till "St. Elmo, "ett feluttalande av S:t Ermo eller S:t Erasmus, skyddshelgon för Medelhavsseglare. De trodde att elden var ett tecken på frälsning från helgonet, eftersom fenomenet uppträder oftast mot slutet av en storm. Benjamin Franklin och Charles Darwin betraktade väderhändelsen genom ett avgjort mer vetenskapligt perspektiv. Men oavsett tolkning, det är klart att de alla observerade samma fenomen. Och i motsats till vad folk tror, St. Elmo's Fire förekommer inte bara till sjöss.
Som med alla elektriska fenomen, St Elmo's Fire handlar om elektroner. Så, vad är St. Elmo's Fire om det inte är en form av blixtnedslag? Ta reda på det i nästa avsnitt.
Som St. Elmo's Fire, neonrör lyser med ljuset från en ihållande gnista. Al Barry/Three Lions/Getty Images Som blixtnedslag, St. Elmo's Fire är plasma , eller joniserad luft som avger en glöd. Men medan ljusning är rörelsen av elektricitet från ett laddat moln till marken, St. Elmo's Fire är helt enkelt gnistor, något som ett skott av elektroner i luften. Det är en koronautsläpp , och det uppstår när det finns en betydande obalans i elektrisk laddning, får molekyler att riva isär, ibland resulterar det i ett litet väsande ljud.
Det första steget i att skapa St. Elmo's Fire är ett åskväder. Som du kan lära dig i Hur blixtar fungerar, ett åskväder skapar en elektriskt laddad atmosfär. Det finns en laddningsskillnad mellan stormmolnen och marken, och denna skillnad skapar spänning, eller elektrisk tryck. Mellan molnen och marken, atomerna i luften genomgår förändringar; viktigast för vår diskussion, elektroner rör sig längre bort från protoner, skapa en miljö som gör att elektroner kan röra sig fritt. Med andra ord, luften blir en bra ledare.
När luften främjar elektronernas rörelse, dessa elektroner fortsätter att öka avståndet mellan deras positivt laddade motsvarighet, protoner. Detta är jonisering , och plasma är helt enkelt joniserad luft. Fenomenet som orsakar St. Elmo's Fire är en dramatisk skillnad i laddning mellan luften och ett laddat föremål, som masten på ett fartyg, spetsen på en flygplansvinge eller en 30-fots torn i en kyrka-saker som vi ofta tänker på som potentiella blixtar.
När spänningen blir tillräckligt hög, vanligtvis runt 30, 000 volt per centimeter utrymme, det laddade objektet kommer att ladda ur sin elektriska energi [källa:Scientific American]. Anledningen till att St. Elmo's Fire oftast förekommer på spetsiga föremål är att en avsmalnande yta laddas ur vid en lägre spänningsnivå. Spetsen på ett torn, mast eller flygplanvinge presenterar något som en kondenserad ytladdning.
När luftmolekylerna slits sönder, de avger ljus. När det gäller St. Elmo's Fire, urladdningen är kontinuerlig - ibland i flera minuter - och skapar en konstant glöd. Glödet är blått eftersom olika gaser lyser olika färger när de blir plasma. Jordens atmosfär har kväve och syre i sig, och just denna kombination råkar lysa blått.
St. Elmo's Fire är precis vad som händer i neonrör - i huvudsak en kontinuerlig gnista. Om jordens atmosfär består av neon, St Elmo's Fire skulle lysa orange istället för blått. Ett neonrör är helt enkelt St. Elmo's Fire i glas. St. Elmo's Fire beter sig också ungefär som en plasmaglobus. En pilot beskrev fenomenet som förekom på vindrutan på hennes lilla plan medan hon flög genom ett stormmoln; när hon rörde insidan av vindrutan, blå ränder sträckte sig mot fingertopparna [källa:USA Today].
För mer information om St. Elmo's Fire och relaterade ämnen, titta på länkarna på nästa sida.
Ball Lightning
St. Elmo's Fire och "ball lightning" är två olika saker. Det vetenskapliga samfundet kan inte enas om vad kulblixten är, men det är definitivt inte St. Elmo's Fire. Kulblixten kan sväva runt i luften, medan St. Elmo's Fire stannar kvar.
