Elmo'nun ateşi, bazen fırtınalar sırasında sivri cisimlerin yakınında görünen kalıcı bir mavi parıltıdır. Elektrik fenomeni yıldırım veya kuzey ışıkları ile alevden daha fazla ortak olduğundan, isim yanlış bir isimdir.
Denizlerin ve gökyüzünün kaptanları, eterik ışık uzun zamandan beri gemi direklerine ve daha yakın zamanda uçakların kanatlarına yapışan St. Elmo'nun ateşini en iyi biliyor. Denizciler gösteriyi binlerce yıldır kaydetti, ancak sadece son yüzyılda bir buçuk bilim insanı, fenomenin neden meydana geldiğini anlamak için maddenin yapısı hakkında yeterince şey öğrendiler. Gizemli ateşi yakan tanrılar veya azizler değil, maddenin beş halinden biri: plazma.
Yunanların ve Romalıların görüşü yarı tanrı ikizleri Castor ve Pollux'un ziyaretleri olarak yorumladıkları zaman, gemilerin kulelerinden hafifçe titreyen mavi ışıkların raporları antik döneme kadar uzanıyor. Tehlikeli olanların kurtarıcıları olarak kabul edilen ikizlerin görünüşü, bir fırtınayı havalandıran denizcilere umut verici bir işaret olurdu.
Bu fenomen daha sonra modern adını üçüncü yüzyılda yaşayan St. Erasmus veya kısaca St. Elmo'dan aldı. Elmo'nun, demonte ederek öldürüldükten sonra denizcilerin ve bağırsak sıkıntısının koruyucu azizi olarak ün kazandı. Denizciler sıkıntı anlarında ona dua ettiler ve St. Elmo'nun ateş dansı ve teknelerinin uçlarındaki tıslamalarını olumlu bir alamet olarak yorumlamaya devam ettiler.
St. Elmo'nun ateşine ne sebep olur?
St. Elmo'nun ateşi hakkında bilimsel bir anlayış ancak İngiliz kimyager ve fizikçi William Crookes'in 1879'da vakum tüpleriyle yaptığı çalışmalarla "radyant madde" adını verdiği şeyi ürettikten sonra mümkün oldu. Elektronun keşfi yirmi yıl sonra ortaya çıktı ve dünyanın nötr atomlardan daha fazlası. Atomların daha küçük, yüklü parçacıklar içerdiğini bulmak, Crookes'in maddesinin neden parladığını anlamak ve plazma fiziğinin tüm yeni alanını başlatmak için gerekli olduğunu kanıtladı.
Plazma, fazla enerji yüklü bir gaz oluşturmak için nötr bir gazdaki atomları parçaladığında ortaya çıkar. Plazma oluşturmanın bir yolu ısıdır. Örneğin, katı buzu ısıtmak moleküler kristalleri sıvı suya böler ve kaynar sıvı su, su moleküllerini gaz halinde bir buhar olarak yükselmeye serbest bırakır. Enerjiyi buhara atmaya devam edin (örneğin, 21.000 derece Fahrenheit veya 12.000 santigrat dereceyi geçerek) ve su moleküllerindeki atomlar pürüzlenir, elektronlarını kaybeder ve iyon haline gelir. Bu nokta, bir gazdan, nötr parçacıklar bulutundan, birçok yüklü parçacık içeren bir buluttan bir plazmaya geçişi temsil eder.
Elektrik, gaz moleküllerini parçalayabilir ve St. Elmo'nun ateşinin anahtarı olan ısı kutusundan daha kolay bir plazma yapabilir. Fırtına sırasında, sürtünme bulutların belirli kısımlarında ekstra elektronlar oluşturarak yere ulaşan güçlü elektrik alanları oluşturur. Yeterince güçlü bir alan teorik olarak havayı herhangi bir yere plazmaya ayırabilir, ancak pratikte keskin noktalar (bir gemi direği gibi), alanı yoğunlaştırmaya eğilimlidir, özellikle yüksek sayılarda keskin iyonların arkasında keskin iyonları geride bırakarak keskin iyonları geride bırakarak yerler.
Bir direk etrafındaki hava kısmen plazmaya dönüştüğünde, St. Elmo'nun ateşi korona deşarjı adı verilen bir süreçle parlar. Elektrik alanı elektronları kaydırdıkça nötr parçacıklara vurur ve bu nötr parçacıkları daha enerjik bir duruma sokar.
New Hampshire'daki Dartmouth College'de bir plazma fizikçisi Kristina Lynch, "okul bahçesinde bir zorba ile bütün çocukları tekmelediğini" hayal edin. "Hepsi heyecanlanıyor ve sonra dinlenmek zorundalar." Soğutmak için, uyarılmış parçacıklar belirli bir enerji ve renk ile bir ışık fotonu yayar. Dünya atmosferinde egemen olan azot ve oksijen için, bu ışık patlaması sırasıyla mavi ve mor yanar.
Elmo'nun ateşi yıldırım değil
Elmo'nun ateşi fırtınalı koşullarda gerçekleşme eğilimindeyken, yıldırımdan ayrı bir fenomen. Bir şimşek parıltısı aynı nedenden dolayı mavi ve mor içerir, ancak etrafındaki havayı ısıtırken beyazı - birçok rengin bir karışımı - parlar.
Aurora'nın renkli ışıkları da parıltılarını rahatlatıcı parçacıklardan alıyor, ancak bu parçacıkları heyecanlandıran elektronlar enerjilerini elektrik yüklü bulutlardan ziyade güneş rüzgârından alıyor. Birçoğu aynı zamanda St. Elmo'nun ateşini binlerce yıldır bilinen başka bir akkor fenomen olan top yıldırımıyla karıştırıyor. Gezinen ışık küreleri tam olarak anlaşılamasa da, iki olay 1977'den bu dağcı hesabında olduğu gibi, Bilimsel Araştırma Dergisi'nde bildirilen:
"Hemen altımda harap bir bina vardı. Çelik çerçevenin her noktasında harabelerden çıkmış hala açık mavi alev dilleri görebiliyordum. Alev çeşitli boyutlardaydı. Nokta ne kadar yüksekse, nokta o kadar büyüktü Yine de daha düşük, 4.000 ila 4.100 m yükseklikte, şimşek çakıyordu. Bir futbol topu büyüklüğündeki turuncu toplar rüzgârla kara bulutların arka planında uçuyordu. "
Elmo'nun ateşi tehlikeli midir?
Neyse ki yürüyüşçüler ve denizciler için St. Elmo'nun ateşi potansiyel fırtınalı havanın ötesinde herhangi bir tehlike oluşturmaz veya acil bir tehlike oluşturmaz.
Bununla birlikte, mühendisler, özellikle El Hatlarının yangının istenmeyen örnekleri değerli elektriğe neden olabileceğinden, elektrikli ekipman, özellikle güç hatları tasarlanırken korona deşarjını dikkate almalıdır. Bu etkiyi en aza indirmek için, uzun mesafeli elektrik hatlarının çoğunda kulelerin ve direklerin uçları gibi sivri alanların çevresinde halka benzeri "korona halkaları" bulunur. Bu halkalar, elektrik alanının çok fazla plazma üretmek için yeterince konsantre olmasını önler.
Diğer durumlarda, mühendisler kendi yararlarına korona deşarjını kullanmanın yollarını bulmuşlardır. Süreç, endüstriyel bir dezenfektan olan ozon üretimiyle ilgilidir. Korona deşarjı ayrıca fotokopi makinesinde gerekli olan yüklü yüzeylerin oluşturulmasında da rol oynar.
Araştırmacılar bu fenomeni açıklamamış ve modern teknolojide çalışmaya koymuş olsa da, St. Elmo'nun ateşinin zararsız ama büyüleyici ışıltısı, tıpkı milenyumda olduğu gibi, hayranlık uyandıran izleyicileri hala etkilemektedir.
