Огни святого Эльма: сияние на мачтах, которое моряки зря считали добрым знаком

У мачты парусника гость почти всегда спрашивает одно: она же самая высокая точка на мили вокруг — неужели молнию не притягивает? Вопрос резонный. Но бывает ситуация обратная и куда более странная: мачта начинает светиться сама. Голубоватые язычки на топе и на ноках, ровные, с тихим потрескиванием. Не отражение и не лампа — собственный свет.

Это огни святого Эльма, коронный разряд. Он зажигается, когда напряжённость электрического поля в атмосфере доходит примерно до 100 тысяч вольт на метр — воздух накачан электричеством почти до предела, за которым молния. Моряки пятьсот лет читали такое свечение как добрый знак, защиту святого покровителя. Физика читает его ровно наоборот: раз мачта светится, разряд уже рядом.

Что светится, если ничего не горит

Воздух — изолятор, но терпение у него не бесконечное. Когда грозовое облако висит над водой, между ним и поверхностью растёт электрическое поле, а любое остриё это поле сгущает: у верхушки мачты, у ноков реев, у антенны напряжённость в разы выше, чем в метре от них. Как только у самого кончика она переваливает порог ионизации, молекулы воздуха начинают светиться. Азот и кислород дают тот самый голубовато-фиолетовый оттенок — по механизму это близкая родня неоновой вывеске.

Разряд тихий, кисточкой или пучком на острие, иногда с шипением. Мачты — просто самый известный носитель: те же огни описаны на шпилях башен, на самолётах и даже на человеке — в горах перед грозой светиться могут поднятые руки. Метеорологические словари перечисляют условия сухо: грозовая обстановка, реже метель или пыльная буря, сильное поле у поверхности. Явление давно воспроизвели в лаборатории — в том числе в институте Капицы, — так что мистики в нём не осталось совсем. Осталась история, и вот она по-настоящему хороша.

Пятьсот лет свидетельств

Одно из первых подробных описаний оставил Антонио Пигафетта, хронист кругосветной экспедиции Магеллана 1519–1522 годов. В его дневнике во время бурь экипажу «являлся святой» — светом на верхушке мачты, и команда встречала его с облегчением: раз святой здесь, корабль не погибнет. Португальские моряки звали это свечение corpo santo, «святое тело».

Триста лет спустя то же увидел Чарльз Дарвин. В 1832 году «Бигль» стоял в эстуарии Ла-Платы, и Дарвин писал своему кембриджскому наставнику Генслоу: всё вокруг в огне — небо в молниях, вода в светящихся искрах, и даже мачты увенчаны синим пламенем. В одной ночи у него сошлись сразу два морских свечения: огни Эльма на мачтах и свечение самой воды — планктон, к электричеству отношения не имеющий.

А задолго до святого эти же огни знали греки — и называли их огнями Кастора и Поллукса, близнецов Диоскуров, в честь которых названа Диоскуриада, античный город на кавказском берегу Чёрного моря. География у явления, как видите, широкая, и наш берег из неё не выпадает.

Откуда взялся добрый знак

Имя дал святой Эразм, в средиземноморской традиции — Эльм, покровитель моряков. Свечение на мачте читалось как его присутствие на борту. Логика по-человечески понятна: гроза страшна, огонь красив, корабль в итоге уцелел — значит, святой уберёг. Те, чьи корабли не уцелели, свидетельств не оставили. Выжившие вообще охотно верят знакам — свойство, по-моему, общечеловеческое.

Проблема в том, что физически свечение означает ровно одно: поле у поверхности подошло вплотную к условиям пробоя. Молния может ударить здесь же и сейчас же, и высокая мачта для неё — удобная цель: насколько удобная и часто ли дело кончается ударом — мы посчитали в отдельном разборе. Поэтому в современной практике огни Эльма трактуются как сигнал грозовой опасности, а не повод выдохнуть. Пилоты рейсовых самолётов время от времени снимают такое же свечение на стёклах кабины — эти видео регулярно расходятся по сети, — и для экипажа это тоже рабочий признак: борт вошёл в сильно наэлектризованную зону.

Увидите ли вы их в Сочи

Скорее всего — нет, и это хорошая новость. Огням Эльма нужна гроза прямо над головой, а прогулочный флот в такую погоду просто не выходит: прогноз смотрят заранее, и выход отменяют даже тогда, когда с пляжа море выглядит смирным. Девять парусников нашего флота пережидают грозу у причалов, и их мачтам светиться не для кого.

Документированных наблюдений огней Эльма именно у сочинского берега мы не нашли: гроз с нужной злостью прямо над водой здесь немного, явление и в мировом масштабе нечастое. Сам не видел ни разу, хотя грозовых фронтов над этой акваторией на моей памяти прошло порядочно. Так что честный ответ такой — читать Пигафетту и смотреть видео пилотов.

А что происходит, когда гроза всё-таки застаёт судно на воде, и как себя при этом вести — мы разбирали отдельно. Свечение на мачте в тот разбор не попало, и понятно почему: если вы его видите, гроза уже не приближается. Она пришла.