Le fiamme simili a torce di Sant'Elmo sparano dall'albero di una nave in mare. Dr. G. Hartwig/Treasures of the NOAA Library Collection/ National Oceanic and Atmospheric Administration/Dipartimento del Commercio Se guardassi fuori casa durante un temporale e vedessi un alto lampione risplendere di fiamme blu, potresti essere tentato di chiamare i vigili del fuoco. Quindi potresti notare che il lampione è in fiamme ma in realtà non sta bruciando e l'acqua della manichetta antincendio non sta spegnendo le fiamme. A questo punto, potresti essere pronto a chiamare un prete, ma quello, come la chiamata ai vigili del fuoco, sarebbe inutile. Il fenomeno a cui stai assistendo è in realtà Fuoco di Sant'Elmo . (Che non ha nulla a che fare con un film di formazione degli anni '80 con protagonista un giovane Emilio Estevez.)
Il fuoco di Sant'Elmo è un fenomeno meteorologico che comporta una lacuna nella carica elettrica. è come un fulmine, ma non del tutto. E mentre è stato scambiato per un fulmine globulare, Non è quello, neanche -- e sicuramente non è fuoco.
I primi osservatori del fenomeno, per lo più marinai in alto mare durante i temporali, sembrano aver capito che non stavano guardando il fuoco vero, perché invece di abbandonare la nave, trovarono conforto nel bagliore improvviso in cima agli alberi. Personaggi famosi come Magellano, Cesare e Colombo hanno sperimentato il fuoco di Sant'Elmo durante i loro viaggi. E Plinio il Vecchio, che sembra aver documentato assolutamente ogni fenomeno naturale nel I secolo d.C., ha battuto tutti gli altri sul tempo quando ha descritto le fiamme blu che appaiono dal nulla durante i temporali.
I marinai tendevano ad attribuire il bagliore a "Sant'Elmo, " una storpiatura di Sant'Ermo o Sant'Erasmo, il patrono dei marinai del Mediterraneo. Credevano che il fuoco fosse un segno di salvezza dal santo, poiché il fenomeno si verifica più spesso verso la fine di un temporale. Benjamin Franklin e Charles Darwin hanno visto l'evento meteorologico attraverso una prospettiva decisamente più scientifica. Ma a prescindere dall'interpretazione, è chiaro che stavano tutti osservando lo stesso fenomeno. E contrariamente alla credenza popolare, Il fuoco di Sant'Elmo non si verifica solo in mare.
Come per tutti i fenomeni elettrici, Il fuoco di Sant'Elmo parla di elettroni. Così, cos'è il fuoco di Sant'Elmo se non è una forma di fulmine? Scopri nella prossima sezione.
Come il fuoco di Sant'Elmo, i tubi al neon si illuminano con la luce di una scintilla continua. Al Barry/Tre Leoni/Getty Images come un fulmine, Il fuoco di Sant'Elmo è plasma , o aria ionizzata che emette un bagliore. Ma mentre il fulmine è il movimento dell'elettricità da una nuvola carica al suolo, Il fuoco di Sant'Elmo sta semplicemente scintillando, qualcosa come una scarica di elettroni nell'aria. È un scarica corona , e si verifica quando c'è uno squilibrio significativo nella carica elettrica, provocando la rottura delle molecole, a volte provocando un leggero sibilo.
Il primo passo per generare il fuoco di Sant'Elmo è un temporale. Come puoi imparare in Come funziona Lightning, un temporale crea un'atmosfera carica di elettricità. C'è una differenza di carica tra le nuvole temporalesche e il suolo, e questa differenza crea tensione, o pressione elettrica. Tra le nuvole e la terra, gli atomi nell'aria subiscono cambiamenti; più importante per la nostra discussione, gli elettroni si allontanano dai protoni, creando un ambiente che consente agli elettroni di muoversi liberamente. In altre parole, l'aria diventa un buon conduttore.
Una volta che l'aria è favorevole al movimento degli elettroni, quegli elettroni continuano ad aumentare la distanza tra la loro controparte carica positivamente, protoni. Questo è ionizzazione , e il plasma è semplicemente aria ionizzata. Il fenomeno che causa il fuoco di Sant'Elmo è una drammatica differenza di carica tra l'aria e un oggetto carico, come l'albero di una nave, la punta di un'ala di aeroplano o il campanile di 9 metri di una chiesa:cose che spesso pensiamo come potenziali parafulmini.
Quando la tensione diventa abbastanza alta, di solito intorno ai 30, 000 volt per centimetro di spazio, l'oggetto carico scaricherà la sua energia elettrica [fonte:Scientific American]. Il motivo per cui il fuoco di Sant'Elmo si verifica più spesso su oggetti appuntiti è che una superficie rastremata si scarica a un livello di tensione inferiore. La punta di un campanile, l'ala dell'albero o dell'aeroplano presenta qualcosa come una carica superficiale condensata.
Quando le molecole d'aria si lacerano, emettono luce. Nel caso del fuoco di Sant'Elmo, lo scarico è continuo, a volte della durata di diversi minuti, e crea un bagliore costante. Il bagliore è blu perché diversi gas emettono colori diversi quando diventano plasmi. L'atmosfera terrestre contiene azoto e ossigeno, e questa particolare combinazione si illumina di blu.
Il fuoco di Sant'Elmo è esattamente ciò che accade nei tubi al neon:essenzialmente una scintilla continua. Se l'atmosfera terrestre fosse composta da neon, Il fuoco di Sant'Elmo si illumina di arancione invece che di blu. Un tubo al neon è semplicemente il fuoco di Sant'Elmo contenuto nel vetro. Anche il fuoco di Sant'Elmo si comporta come un globo di plasma. Un pilota ha descritto il fenomeno che si è verificato sul parabrezza del suo piccolo aereo mentre volava attraverso una nuvola temporalesca; quando ha toccato l'interno del parabrezza, strisce blu arrivavano verso la punta delle sue dita [fonte:USA Today].
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fulmine a sfera
Il fuoco di Sant'Elmo e il "fulmine globulare" sono due cose diverse. La comunità scientifica non è d'accordo su cosa siano i fulmini globulari, ma sicuramente non è il fuoco di Sant'Elmo. I fulmini globulari possono fluttuare nell'aria, mentre il fuoco di Sant'Elmo rimane fermo.
