ไฟของเซนต์เอลโม่เป็นแสงสีน้ำเงินที่ติดตัวเป็นครั้งคราวซึ่งจะปรากฏขึ้นใกล้กับวัตถุที่มีความแหลมระหว่างพายุ ชื่อนี้เป็นชื่อเรียกผิดเนื่องจากปรากฏการณ์ทางไฟฟ้ามีลักษณะคล้ายกับฟ้าผ่าหรือแสงเหนือมากกว่าที่เกิดจากเปลวไฟ
กัปตันของทะเลและท้องฟ้ารู้ดีว่าไฟของเซนต์เอลโม่ดีที่สุดเนื่องจากแสงที่ไม่มีตัวตนได้รับการเห็นมานานแล้วเกาะติดกับเสากระโดงของเรือและเมื่อไม่นานมานี้ปีกของเครื่องบิน นักเดินเรือได้สังเกตปรากฏการณ์นี้มาหลายพันปี แต่ในศตวรรษที่ผ่านมาและครึ่งหนึ่งเท่านั้นที่นักวิทยาศาสตร์ได้เรียนรู้มากพอเกี่ยวกับโครงสร้างของสสารที่จะเข้าใจว่าทำไมปรากฏการณ์จึงเกิดขึ้น ไม่ใช่เทพหรือนักบุญที่ก่อไฟลึกลับ แต่เป็นหนึ่งในห้าของสสาร: พลาสมา
รายงานของแสงสีฟ้ากระพริบกระพริบจากเรือของวันที่กลับไปสมัยโบราณเมื่อชาวกรีกและชาวโรมันตีความภาพที่เห็นจากการสำรวจจากฝาแฝด demigod ลูกล้อและพอลลักซ์ เมื่อพิจารณาจากผู้ที่ตกอยู่ในอันตรายการประจักษ์ของฝาแฝดจะเป็นสัญญาณบ่งบอกถึงความหวังของชาวเรือที่กำลังเผชิญกับพายุ
ปรากฏการณ์ต่อมาได้ชื่อที่ทันสมัยจากเซนต์อีราสมุสหรือเซนต์เอลโม่ในระยะสั้นซึ่งอาศัยอยู่ในศตวรรษที่สาม เซนต์เอลโม่ได้รับชื่อเสียงในฐานะนักบุญอุปถัมภ์ของกะลาสีและความทุกข์ในลำไส้หลังจากที่เขาถูกฆ่าตายโดยมีข่าวว่า กะลาสีอธิษฐานกับเขาในช่วงเวลาที่มีความทุกข์และยังคงตีความแสงของการเต้นรำไฟเซนต์ Elmo และเปล่งเสียงดังกล่าวบนเคล็ดลับของเรือของพวกเขาเป็นลางดี
สาเหตุของไฟเซนต์เอลโม่คืออะไร?
ความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับไฟของเซนต์เอลโม่นั้นเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อนักเคมีและนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษวิลเลียมโครคส์ผลิตสิ่งที่เขาเรียกว่า "รังสีสสาร" ผ่านการทำงานกับหลอดสุญญากาศในปี 2422 การค้นพบอิเล็กตรอนนั้นมาสองทศวรรษต่อมา ทำจากอะตอมที่เป็นกลางมากกว่า การค้นพบว่าอะตอมมีอนุภาคที่มีขนาดเล็กลงซึ่งพิสูจน์แล้วว่ามีความสำคัญต่อการทำความเข้าใจว่าทำไมสสารของ Crookes จึงเปล่งแสงออกมาเป็นสาขาใหม่ของฟิสิกส์พลาสมา
พลาสมาเกิดขึ้นเมื่อพลังงานส่วนเกินแตกตัวเป็นอะตอมในก๊าซที่เป็นกลางเพื่อสร้างก๊าซที่มีประจุ วิธีหนึ่งในการสร้างพลาสมาคือความร้อน ตัวอย่างเช่นการให้ความร้อนด้วยน้ำแข็งแข็งจะแบ่งผลึกโมเลกุลออกเป็นน้ำของเหลวและน้ำที่เดือดจะปลดปล่อยโมเลกุลของน้ำให้สูงขึ้นเช่นไอก๊าซ ปล่อยพลังงานออกสู่ไอ (โดยให้ความร้อนผ่านอุณหภูมิ 21,000 องศาฟาเรนไฮต์หรือ 12,000 องศาเซลเซียส) และอะตอมในโมเลกุลของน้ำจะทำให้สูญเสียอิเล็กตรอนและกลายเป็นไอออนที่มีประจุ จุดนี้แสดงถึงการเปลี่ยนจากก๊าซซึ่งเป็นเมฆที่มีอนุภาคเป็นกลางไปเป็นพลาสม่าซึ่งเป็นคลาวด์ที่มีอนุภาคที่มีประจุจำนวนมาก
ไฟฟ้าสามารถฉีกโมเลกุลก๊าซและทำให้พลาสมาง่ายกว่าความร้อนซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในการดับเพลิงของ St. Elmo ในช่วงที่เกิดพายุแรงเสียดทานจะสร้างอิเลคตรอนพิเศษในบางส่วนของเมฆสร้างสนามไฟฟ้าที่ทรงพลังซึ่งมาถึงพื้นดิน สนามที่แข็งแรงพอสามารถสลายอากาศลงในพลาสม่าได้ทุกที่ แต่ในทางปฏิบัติแล้วจุดที่คมชัด (เช่นเสากระโดงของเรือ) มีแนวโน้มที่จะตั้งสมาธิที่สนามการดึงอิเล็กตรอนจากอะตอมให้เหลือประจุไอออนโดยเฉพาะในจำนวนที่สูง สถานที่
เมื่ออากาศรอบเสากระโดงเปลี่ยนไปเป็นพลาสมาบางส่วนไฟของเซนต์เอลโม่จะส่องผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการปลดปล่อยโคโรนา เมื่อสนามไฟฟ้าเหวี่ยงอิเล็กตรอนไปรอบ ๆ พวกมันจะชนกับอนุภาคที่เป็นกลางและทำให้อนุภาคที่เป็นกลางเหล่านั้นกลายเป็นสถานะที่มีพลังมากขึ้น
ลองนึกภาพ "คนพาลบางคนเดินผ่านสนามโรงเรียนเตะลูกทุกคน" Kristina Lynch นักฟิสิกส์พลาสมาที่วิทยาลัยดาร์ทเมาท์ในรัฐนิวแฮมป์เชียร์กล่าว “ พวกเขาตื่นเต้นกันหมดแล้วพวกเขาก็ต้องผ่อนคลาย” เพื่อทำให้เย็นลงอนุภาคที่น่าตื่นเต้นปล่อยโฟตอนของแสงที่มีพลังงานและสีเฉพาะ สำหรับไนโตรเจนและออกซิเจนซึ่งอยู่ในชั้นบรรยากาศของโลกการระเบิดของแสงจะเผาไหม้สีน้ำเงินและสีม่วงตามลำดับ
ไฟของเซนต์เอลโม่ไม่ใช่สายฟ้า
ในขณะที่ไฟของเซนต์เอลโม่มีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นในสภาวะที่มีพายุมันเป็นปรากฏการณ์ที่แตกต่างจากสายฟ้า แสงสายฟ้าของสายฟ้านั้นมีสีน้ำเงินและสีม่วงด้วยเหตุผลเดียวกัน แต่มันก็ยังส่องแสงสีขาวซึ่งเป็นส่วนผสมของหลายสีเมื่อมันทำให้อากาศรอบตัวมันร้อน
แสงสีของแสงออโรร่าได้รับแสงจากอนุภาคที่ผ่อนคลายเช่นกันแม้ว่าอิเล็กตรอนที่ทำให้อนุภาคเหล่านี้ในที่สุดได้รับพลังงานจากลมสุริยะแทนที่จะเป็นเมฆที่มีประจุไฟฟ้า หลายคนยังสร้างความสับสนกับไฟเซนต์เอลโม่ด้วยสายฟ้าฟาดอีกปรากฏการณ์หนึ่งที่รู้จักกันมานานนับพันปี ในขณะที่ผู้อยู่ในทรงกลมของแสงยังคงเข้าใจได้ไม่ดีเหตุการณ์ทั้งสองได้รับการรายงานร่วมกันเช่นเดียวกับในบัญชีของนักปีนเขาจากปี 1977 รายงานในวารสาร Science Exploration:
"ใต้ตึกฉันมีตึกที่ทรุดโทรมฉันเห็นเปลวไฟสีน้ำเงินที่ลิ้นของโครงเหล็กทุกจุดซึ่งยื่นออกมาจากซากปรักหักพังเปลวไฟมีขนาดต่าง ๆ ยิ่งสูงก็ยิ่งใหญ่ ลิ้นของเปลวไฟบนมันยังต่ำกว่าที่ความสูง 4,000 ถึง 4,100 เมตรสายฟ้ากระพริบลูกบอลสีส้มที่มีขนาดเท่าลูกฟุตบอลกำลังบินไปตามลมบนพื้นหลังของเมฆดำ "
ไฟเซนต์เอลโม่เป็นอันตรายหรือไม่?
โชคดีสำหรับนักเดินทางไกลและกะลาสีเรือไฟของเซนต์เอลโม่ไม่ได้เผาไหม้หรือมีอันตรายใด ๆ ในทันทีนอกเหนือจากสภาพอากาศที่รุนแรง
อย่างไรก็ตามวิศวกรต้องคำนึงถึงการปล่อยโคโรนาเมื่อออกแบบอุปกรณ์ไฟฟ้าโดยเฉพาะสายไฟฟ้าเนื่องจากไฟที่ไม่ต้องการของไฟเซนต์เอลโม่สามารถดูดซับกระแสไฟฟ้าที่มีค่าได้ เพื่อลดผลกระทบดังกล่าวสายไฟทางไกลจำนวนมากจึงมี "วงแหวนโคโรนา" คล้ายกับห่วงรอบ ๆ บริเวณแหลมเช่นปลายเสาและเสา วงแหวนเหล่านี้ทำให้สนามไฟฟ้าไม่ได้รับความเข้มข้นเพียงพอที่จะสร้างพลาสมาจำนวนมาก
ในกรณีอื่นวิศวกรได้ค้นพบวิธีการใช้โคโรนาเพื่อประโยชน์ของพวกเขา กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการผลิตโอโซนซึ่งเป็นสารฆ่าเชื้อในอุตสาหกรรม การปล่อยโคโรนายังมีบทบาทในการสร้างพื้นผิวที่มีประจุซึ่งจำเป็นภายในเครื่องถ่ายเอกสาร
ในขณะที่นักวิจัยได้ demystified ปรากฏการณ์และนำไปใช้งานในเทคโนโลยีที่ทันสมัยการเรืองแสงของไฟเซนต์เอลโม่ที่ไม่เป็นอันตราย แต่ยังคงมีพลังที่จะทำให้คนที่ไม่รู้อิโหน่อิเหน่แปลกประหลาดเช่นเดียวกับพันปี
