SunDethuong940
New member
Ngọn lửa thánh Elmo là một vầng sáng xanh xanh dai dẳng, thỉnh thoảng xuất hiện gần các vật thể nhọn khi có bão. Nhiều người còn nhầm nó với sét hoặc cực quang luôn đó!
Ai hay gặp nhất? Chắc chắn là phi công và thủy thủ rồi!
Những người đi biển hoặc phi công lão luyện biết rõ nhất về ngọn lửa thánh Elmo này vì ánh sáng siêu nhiên của nó hay bám vào cột buồm tàu và cánh máy bay. Nhìn kiểu gì cũng ma mị lắm á!
Thủy thủ đã record lại cảnh tượng này trong hàng nghìn năm rồi, nhưng mãi tận thế kỷ rưỡi gần đây, các nhà khoa học mới hiểu tại sao nó lại xảy ra. Plot twist: không phải thần thánh gì đốt lửa cả, mà đó là một trong 5 trạng thái vật chất - plasma đó!
Ngọn lửa Elmo thường xuất hiện trong những cơn bão.
Từ thời cổ đại, người Hy Lạp và La Mã đã báo cáo về ánh sáng xanh lờ mờ nhấp nháy từ giàn khoan tàu. Lúc đó họ nghĩ đó là chuyến thăm của cặp song sinh á thần Castor và Pollux luôn.
Được coi là vị cứu tinh cho những người đang gặp nguy, sự xuất hiện của cặp song sinh này được xem là dấu hiệu đầy hy vọng cho các thủy thủ vượt qua cơn bão. Kiểu như buff tinh thần ấy!
Sau này hiện tượng được đặt tên hiện đại là Thánh Erasmus hay gọi tắt là Thánh Elmo. Fun fact: Thánh Elmo nổi tiếng là người bảo trợ cho thủy thủ và... người có vấn đề về đường ruột (???)
Các thủy thủ hay cầu nguyện ông mỗi khi gặp nạn. Họ tin rằng ánh sáng rực rỡ của ngọn lửa thánh Elmo nhảy múa trên đầu thuyền chính là điềm báo may mắn đó!
Vậy tại sao lại có ngọn lửa thánh Elmo?
Phải đợi đến khi nhà hóa học, vật lý người Anh William Crookes tạo ra "vật chất bức xạ" thông qua nghiên cứu với các ống chân không vào năm 1879, người ta mới bắt đầu hiểu.
Việc phát hiện ra electron 2 thập kỷ sau đó cho thấy thế giới không chỉ có các nguyên tử trung hòa. Những phát hiện này chính là nền tảng khởi động cho lĩnh vực vật lý plasma hoàn toàn mới nha!
Plasma xảy ra khi năng lượng dư thừa phá vỡ các nguyên tử trong khí trung hòa để tạo ra khí tích điện. Một cách để tạo ra plasma là dùng nhiệt. Ví dụ: đun nóng nước đá rắn làm vỡ các tinh thể phân tử thành nước lỏng, và nước sôi giải phóng các phân tử nước bay lên dưới dạng hơi khí.
Nếu tiếp tục đổ năng lượng vào hơi nước (làm nóng hơn 12.000 độ C ), các nguyên tử trong phân tử nước trở nên thô ráp, mất electron và trở thành các ion tích điện. Lúc này chất khí chuyển sang plasma - một đám mây chứa nhiều hạt mang điện!
Nhưng điện có thể xé nhỏ các phân tử khí và tạo ra plasma dễ dàng hơn nhiệt, đó là lý do dẫn đến ngọn lửa Thánh Elmo. Trong cơn bão, ma sát tích tụ thêm các electron trong một số phần của các đám mây, tạo ra điện trường mạnh đến tận mặt đất.
Một điện trường đủ mạnh có thể phá vỡ không khí thành plasma ở bất kỳ đâu. Nhưng thực tế thì tại các điểm sắc nhọn (chẳng hạn như cột buồm) có xu hướng tập trung điện trường, tách electron khỏi nguyên tử để lại các ion tích điện với số lượng rất cao gần điểm sắc nhọn.
Một khi không khí xung quanh cột buồm đã biến đổi một phần thành plasma, ngọn lửa thánh Elmo sẽ tỏa sáng thông qua quá trình phóng hào quang. Khi điện trường kéo các electron ra xung quanh, chúng đập vào các hạt trung hòa, kích thích những hạt này thành trạng thái nhiều năng lượng hơn.
Để nguội đi, các hạt bị kích thích phát ra một photon ánh sáng có năng lượng và màu sắc cụ thể. Với nitơ và oxy chiếm ưu thế trong bầu khí quyển Trái đất, chùm ánh sáng sẽ có màu lần lượt là xanh lam và tím. Đẹp huyền ảo lắm luôn!
Ngọn lửa thánh Elmo khác gì sét?
Ngọn lửa thánh Elmo thường xảy ra khi mưa bão và nó khác hẳn với sét nha! Ánh sáng của tia chớp cũng có màu xanh lam và tím vì lý do tương tự, nhưng nó còn tỏa sáng màu trắng vì làm nóng không khí xung quanh.
Ánh sáng đầy màu sắc của cực quang cũng bắt nguồn từ các hạt thư giãn nhưng các electron kích thích những hạt này lấy năng lượng từ gió mặt trời, chứ không phải từ các đám mây tích điện đâu!
Nhiều người cũng nhầm lẫn ngọn lửa Thánh Elmo với sét hòn (ball lightning) - một hiện tượng nóng sáng khác được biết đến từ hàng thiên niên kỷ. Các nhà khoa học vẫn chưa thể hiểu được bản chất của những quả cầu sáng lơ lửng bí ẩn này luôn!
Vậy ngọn lửa Thánh Elmo có nguy hiểm không?
May mắn cho những người đi bộ đường dài và thủy thủ, ngọn lửa thánh Elmo không bùng cháy hoặc gây nguy hiểm tức thời nào ngoài thời tiết giông bão. Yên tâm đi các bạn!
Tuy nhiên, các kỹ sư phải tính đến hiện tượng phóng hào quang khi thiết kế thiết bị điện, đặc biệt là đường dây điện. Những trường hợp không mong muốn của ngọn lửa Elmo có thể làm hỏng nguồn điện có giá trị đó!
Để giảm thiểu ảnh hưởng, nhiều đường dây điện đường dài có các "vòng hào quang" để ngăn điện trường tập trung tạo ra nhiều plasma.
Trong nhiều trường hợp, các kỹ sư đã tìm ra cách tận dụng ngọn lửa này. Quá trình này liên quan đến việc sản xuất ozone - một chất khử trùng công nghiệp. Biến hoá bất lợi thành lợi thế, xịn xò!
Nguồn: soha.vn