Vés al contingut

Foc de Sant Elm

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure
Gravat on es pot veure el foc de Sant Elm als extrems dels pals d'un vaixell.

El foc de Sant Elm és una descàrrega elèctrica lluminosa que té lloc a l'atmosfera, és d'intensitat feble o moderada que es produeix en nits de tempestat prop d'objectes punxeguts (parallamps, pals de vaixells, antenes) que tenen una densitat superficial elevada de càrrega elèctrica. Aquesta descàrrega pot durar un temps. El fenomen s'observa quan el camp elèctric en les proximitats de la superfície dels objectes és força intens i es pot veure que s'origina en qualsevol aresta o element sortint dels edificis.[1]

El fenomen, que pot advertir d'un llampec imminent,[2] els mariners el miraven amb sorpresa i, de vegades, se'l considerava un bon auguri.[3][4] És una resplendor brillant d'un blanc blavós, que en algunes circumstàncies té aspecte de foc, sovint en raigs dobles o triples que sorgeixen d'estructures altes i puntegudes com pals, pinacles i xemeneies.També es dona en els avions i dirigibles. En aquests últims era molt perillós, ja que molts d'ells es carregaven amb hidrogen, gas molt inflamable, i podien incendiar-se, tal com va ocórrer en 1937 amb el dirigible Hindenburg.

El científic estatunidenc Benjamin Franklin (1706-1790) va observar correctament en 1749 que el foc de Sant Elm és de naturalesa elèctrica. Aquest fenomen meteorològic és un exemple de l'efecte corona, un fenomen produït per la ionització de les molècules de l'aire (dinitrogen N2, dioxigen O2, argó Ar...) immediates als conductors elèctrics, motivada per la diferència de potencial que hi ha entre dos conductors. És, doncs, una perforació dielèctrica de l’aire al voltant del conductor, deguda al camp elèctric. La lluminositat és deguda a la recombinació d’ions positius (cations) i negatius (anions), que retornen l'energia d’ionització, en forma de llum.[5]

Efecte de corona en una línia d'alta tensió.

La contribució més important és de les molècules de dinitrogen ionitzades N2+. Aquests cations es formen pel xocs que reben les molècules de dinitrogen N2 d'electrons que es mouen a grans velocitats degut al camp elèctric existen arrabassant-les l'electró més exterior. Els colors que emet aquest catió dinitrogen(1+) són els que contribueixen més al foc de Sant Elm perquè la llum emesa es troba en la zona visible (en altres casos és la ultraviolada, que no es veu) i perquè el nitrogen és l'element més abundant en l'atmosfera (78 % en volum). El electrons que resten d'aquests cations N2+ són excitats a nivells energètics moleculars superiors i, en retornar al seu nivell fonamental, emeten energia en forma de fotons de longituds d'ona 391,4 nm (en el ímit entre l'ultraviolat i el visible, la més intensa), 427,8 nm (blau clar) i 470,9 nm (blau).[6][7]

Encara que se'n diu «foc», és en realitat un plasma de baixa densitat i temperatura relativament baixa provocat per una enorme diferència de potencial elèctric atmosfèric que sobrepassa el valor de ruptura dielèctrica de l'aire, entorn de 3 MV/m. El fenomen de corona s’origina a partir d’un cert valor de tensió, en dos llindars. En un primer nivell de tensió, anomenat tensió crítica disruptiva, es produeix només un soroll (brunziment) i una formació d'ozó (soroll i olor característics en línies i instal·lacions d’alta tensió). En un llindar de tensió més elevat, anomenat tensió crítica visual, apareix ja la lluminositat.[5] Aquestes descàrregues de corona són de dos tipus segons la direcció del camp. La majoria semblen ser del tipus «foc positiu», on un conductor carregat positivament sobresurt cap a una atmosfera carregada negativament.[8]

El nom «Sant Elm» és una corrupció italiana, a través de Sant' Ermo, d'Erasme de Formia o Erasme d'Antioquia, el patró dels mariners del Mediterrani, que considerava el foc de Sant Elm com el signe visible de la seva tutela sobre ells. El fenomen es considerava un símbol de bona sort perquè és més pronunciat cap al final d'una tempesta.[9]

Foc de Sant Elm que emana de les imperfeccions al llarg de la vora del parabrisa d'un Airbus A320. El doll inferior també mostra descàrrega electroestàtica.

Observacions

[modifica]

Hi ha constància d'observacions des de fa més de 2000 anys. A la Grècia antiga, quan un pinzell lluminós apareixia sol a l'extrem d'una vara o del pal d'un vaixell, era un senyal amenaçador: aleshores s'anomenava «Helena», pel seu sentit original de «torxa». Si dues flames es mostraven alhora, predeien als navegants bon temps i un viatge afortunat; aleshores eren els Bessons, «Càstor i Pòl·lux» els dioscurs o fills bessons de Zeus, els déus tutelars de la navegació.[10] En el moment en què la flota del general lacedemoni, Lisandre (?-395 aC), sortia del port de Làmpsac per donar batalla a la flota atenenca, Plutarc relata que als dos costats de la galera que portava Lisandre es veien dos focs que anomenaven les estrelles de Càstor i Pòl·lux. Juli Cèsar (100 aC-44 aC), en els seus Commentarii De Bello Civili, relata que durant una nit de tempesta el ferro de les javelines de la Cinquena Legió va aparèixer en flames. Sèneca, Titus Livi i Plutarc relaten fets similars, que aleshores es consideraven prodigis o presagis dels déus. Entre els mariners de l'Edat mitjana, i de fet també d'aquests temps moderns, la superstició va canviar, va ser llavors el cos d'un sant, Sant Elm, envoltat d'espelmes enceses, que va aparèixer en un vaixell, presagiant la desaparició de la tempesta.[11]

Foc de Sant Elm als flaps i carenats de la pista dels flaps d'un Airbus A350 mentre passava per un cumulonimbus.

Després del període medieval, el foc de Sant Elm es va associar a vegades amb l'element grec del foc, com amb un dels elementals de l'alquimista i metge Paracels (1493-1541), concretament la salamandra, o, alternativament, amb una criatura similar denominada acthnici. Els mariners espanyols farien referència al beat lleonès Pere González Telmo (ca. 1190-1246), conegut com a sant Elm i sant Telm. Quan hi havia tants focs com pals, a més de sant Telmo es creia que apareixien sant Nicolau i santa Caterina.[12] Els mariners gal·lesos es referien al foc de Sant Elm com canwyll yr ysbryd ‘veles de l'Esperit Sant’ o canwyll yr ysbryd glân ‘veles de Sant David’.[13] Els mariners russos també van documentar històricament casos de foc de Sant Elm, conegut com a "Sant Nicolau" o "llums de Sant Pere",[13] també dit a vegades foc de Santa Helena o Sant Hermes, potser per confusió lingüística.[14] Es diu que el foc de Sant Elm va ser vist durant el Setge de Constantinoble per l'Imperi Otomà el 1453. Pel que sembla, es va veure sortir sobre l'Hipòdrom. Els romans d'Orient ho van atribuir a un senyal que el Déu cristià vindria aviat i destruiria a l'exèrcit musulmà conqueridor. Segons Jordi Esfrantzes, va desaparèixer pocs dies abans de la caiguda de Constantinoble, posant fi a l'Imperi Romà d'Orient.

Els relats de la primera circumnavegació (1519-1522) del globus per Magalhäes i Elcano fan referència al foc de Sant Elm (anomenant-lo el cos de San Anselmo) que es va veure al voltant dels vaixells de la flota diverses vegades enfront de la costa de Sud-amèrica. Els mariners els van veure com a presagis favorables.[15] Com comenta l'explorador britànic George Dixon en el seu llibre de 1789 A voyage Round the World, els mariners anglesos a vegades atribuïen aquest fenomen a un follet que anomenaven Davy Jones.[12]

En ruta cap a Nagasaki (Japó) amb la bomba atòmica Fat Man el 9 d'agost de 1945, el B-29 Bockscar va experimentar un estrany plasma blau lluminós que es formava al voltant de les hèlixs giratòries: «com si estiguéssim muntats en el remolí a través de l'espai en un carro de foc blau.»[16] El foc de Sant Elm va ser observat durant el brot de tornados de les Grans Planes de 1955 a Kansas i Oklahoma.[17]

Entre els fenòmens experimentats en el Vol 9 de British Airways el 24 de juny de 1982 va haver-hi centellejos de llum brillant al llarg de les vores d'atac de l'aeronau, incloent-hi les ales i el parabrisa de la cabina, que van ser vists tant pels passatgers com per la tripulació. Encara que els brillants centellejos de llum compartien similituds amb el foc de Sant Elm, la resplendor experimentada es devia a l'impacte de partícules de cendra en les vores d'atac de l'aeronau, similar al que veuen els operadors d'equips de doll de sorra.

El foc de Sant Elm va ser observat i el seu espectre òptic registrat durant un vol de recerca de la Universitat d'Alaska sobre l'Amazones en 1995 per a estudiar espectres vermells.[18][19] Es creu que el vol 447 d'Air France que es va estavellar en 2009, després d'enlairar de l'aeroport internacional de Rio de Janeiro-Galeão amb destinació a l'aeroport Charles de Gaulle de París, va experimentar el foc de Sant Elm 23 minuts abans d'estavellar-se en l'oceà Atlàntic; no obstant això, el fenomen no va ser un factor determinant en el desastre.[20][21]

Referències

[modifica]
  1. ↑ «Foc de Sant Elm». Meteocat. Generalitat de Catalunya. [Consulta: 16 febrer 2015].
  2. ↑ «Wilderness Medical Society practice guidelines for the prevention and treatment of lightning injuries: 2014 update». Wilderness & Environmental Medicine, vol. 25, 4 Suppl, 12-2014, p. S86–95. DOI: 10.1016/j.wem.2014.08.011. PMID: 25498265.
  3. ↑ Eyers, Jonathan (2011). Don't Shoot the Albatross!: Nautical Myths and Superstitions. A&C Black, London. ISBN 978-1-4081-3131-2.
  4. ↑ Bergreen, Laurence. Over the Edge of the World: Magellan's Terrifying Circumnavigation of the Globe. New York: Morrow, 2003. Print.
  5. 1 2 «efecte corona». Gran Enciclopèdia Catalana. Barcelona: Grup Enciclopèdia. [Consulta: =2 març 2026].
  6. ↑ Klynning, L; Pagès, P «On the First Negative System of N 2 +». Physica Scripta, 6, 4, 01-10-1972, p. 195–199. DOI: 10.1088/0031-8949/6/4/004. ISSN: 0031-8949.
  7. ↑ Mathieu, Barthelemy; Robert, Elisa; Lamy, Hervé «Synthetic spectra of the aurora: N2, N2+, N, N+, O2+ and O emissions» (en anglès). Journal of Space Weather and Space Climate, 15, 2025, p. 19. Arxivat de l'original el 2025-10-17. DOI: 10.1051/swsc/2025013. ISSN: 2115-7251 [Consulta: 2 març 2026].
  8. ↑ Pentecost, Allan. Luminous Phenomena: A Story of Spontaneous Combustion, Phosphorescence and Other Cold Lights (en anglès). Royal Society of Chemistry, 2025-12-01. DOI 10.1039/9781837070046-00134. ISBN 978-1-83707-002-2.
  9. ↑ Britannica Editors. «Saint Elmo’s fire». Encyclopedia Britannica, 06-12-2025. Arxivat de l'original el 30 d’abril 2026. [Consulta: 3 març 2026].
  10. ↑ Plini el vell. Naturalis historia, II.101
  11. ↑ Guillemin, Amédée. Electricity and Magnetism (en anglès). Macmillan and Company, 1891.
  12. 1 2 La primera vuelta al mundo. 2a. ed. Miraguano, 2012. ISBN 978-84-96813-69-4.
  13. 1 2 Trevelyan, Marie. «El mar, los lagos, los ríos y los pozos». A: Folk-lore and folk-stories of Wales, 1909. Arxivat 2007-09-29 a Wayback Machine.
  14. ↑ «Voluntad con una brizna: John Brand (1777)». inamidst.com. Arxivat de l'original el 2012-07-16. [Consulta: 18 juny 2021].
  15. ↑ Pigafetta, Antonio. Magellan's Voyage: Relato narrativo de la primera circunnavegación. Courier Corporation, 25 de octubre de 2012, p. 41-42. ISBN 9780486120553. Arxivat 2025-01-25 a Wayback Machine.
  16. ↑ Toll, I.W. (2020). Twilight of the Gods. Guerra en el Pacífic Occidental, 1944-1945. W.W. Norton & Company, Inc., Nueva York.
  17. ↑ «Aspectos eléctricos de la tormenta Blackwell/Udall del 25 de mayo de 1955 - Don Burgess, Universidad de Oklahoma (CIMMS)». Arxivat de l'n=events-19550525-stormelectricity original el 4 de octubre de 2018. [Consulta: 8 febrer 2013].
  18. ↑ Wescott et al. (1996) "The optical spectrum of aircraft St. Elmo's fire", Geophys. Res. Lett., 23(25), p. 3687-90.
  19. ↑ «Perú95 - observaciones de sprite sobre el alto Amazonas». Arxivat de l'original el 2020-03-17. [Consulta: 28 novembre 2016].
  20. ↑ Wise, Jeff. «Lo que realmente ocurrió a bordo del Air France 447». Popular Mechanics, 01-06-2020. Arxivat de l'original el 8 de diciembre de 2020. [Consulta: 24 maig 2019].
  21. ↑ "Informe final sobre l'accident ocorregut l'1 de juny de 2009 a l'Airbus A330-203 matrícula F-GZCP operat per Air France vol AF 447 Rio de Janeiro - París". Arxivat 2020-11-12 a Wayback Machine. Bureau d'Enquêtes et d'Analyses. N.p., julio de 2012. Web. 12 de març de 2014

Vegeu també

[modifica]
A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Foc de Sant Elm
Obtingut de «https://ca.wikipedia.org/w/index.php?title=Foc_de_Sant_Elm&oldid=38385025»