Strona głównaPytania → Czy ognie świętego Elma faktycznie...

Czy ognie świętego Elma faktycznie występują?

Pytanie

Pyta Łukasz

Czy tzw. ognie świętego Elma faktycznie występują? Jaka jest ich natura i jak w rzeczywistości wyglądają? Osobiście jako żeglarz nigdy tego zjawiska nie spotkałem i nie znam nikogo, kto by jego doświadczył na morzu.

Odpowiedź

Odpowiada Prof. Szymon Malinowski

Ognie św. Elma to rzeczywiście rzadkie zjawisko, ale dobrze opisane przez fizykę. Jest to specjalny przykład tzw. „wyładowania koronowego”. Warunkiem powstania takiego wyładowania jest istnienie dużej różnicy potencjałów między miejscem z którego zachodzi wyładowanie i innym punktem (otoczeniem). Ta różnica potencjałów musi być wystarczająco duża, żeby wywołać jonizację ośrodka przez który przebiega wyładowanie (w tym wypadku powietrza), a jednocześnie zbyt mała, żeby spowodować przebicie (pełne wyładowanie). Ognie św. Elma obserwują czasem marynarze i lotnicy. W wypadku żeglarzy jest to najczęściej sytuacja przed lub po burzy, ale bez wiatru. Niedaleko burzy lokalne wartości natężenia pola elektrycznego w powietrzu mogą wynosić kilkaset, a nawet tysiące V/m. Mokry statek czy metalowy samolot są dobrymi przewodnikami i wyrównują, w obszarze przewodnika, potencjał elektryczny. W takich wypadkach, lokalne (np. na topie masztu, końcu skrzydła)  różnice potencjałów między danym punktem a otoczeniem mogą być dostatecznie duże, żeby takie wyładowania koronowe generować. W przypadku statku najlepszą sytuacją do wystąpienia zjawiska jest brak wiatru czy ruchu względnego, zjonizowane powietrze nie jest unoszone z przepływem. W przypadku samolotów wyładowania koronowe zachodzą w bardzo cienkiej warstwie powietrza tuż przy powierzchni maszyny (bardzo duże różnice potencjałów w jeszcze silniejszych polach elektrycznych w atmosferze jonizują powietrze w warstwie „naskórkowej”). Myślę, że dziś zjawisko obserwujemy na morzu rzadko, bo gdy nie ma wiatru włączamy silnik. Poza tym wyładowania są na ogół słabe i ich zauważenie wymaga pełnej ciemności, światło np. z kabiny nawigacyjnej może być dostatecznie silne żeby utrudnić zaobserwowanie zjawiska. Tu mamy przykład podobnego zjawiska — wyładowania koronowego — zarejestrowany przez świadomego obserwatora z Laboratorium Langmuira.