Feu de Saint-Elme

Phénomène électrique lumineux apparaissant parfois au bout d'objets pointus lors d'orages

Description du phénomène

Le feu de Saint-Elme se présente sous la forme d'une luminescence bleue ou violette, évoquant parfois un feu, qui apparaît au bout d'objets élevés et pointus tels que des paratonnerres, les mâts de bateaux, les flèches d'église, les cheminées et les ailes d'avions, dans les conditions météorologiques adéquates.

Photographie supposée d'un feu de Saint-Elme au bout d'une aile d'avion
(plus vraisemblablement, une image de l'un de ses feux de position vu à travers le brouillard)

Plus rarement, lors des orages électriquement intenses, le feu de Saint-Elme apparaîtrait parfois sur des feuilles d'arbre, sur des brins d'herbe et même au bout des cornes du bétail. Il s'accompagne souvent d'un sifflement ou d'un bourdonnement.

Le nom « feu de Saint-Elme » est trompeur, puisque le phénomène n'est pas un feu à proprement parler et ne brûle pas les objets qu'il touche. Il provient de Saint Érasme de Formia, aussi appelé Saint-Elme, saint patron des marins. Ceux-ci le priaient parfois lors des tempêtes pour qu'il les protège de la foudre, l'apparition d'un feu de Saint-Elme était alors perçue comme une réponse à leurs prières (une croyance justifiée par le fait que les feux de Saint-Elme apparaissent généralement vers la fin des orages). Dans le folklore des Philippines, le feu de Saint-Elme est appelé Santelmo et considéré comme un esprit.

« Feu de Saint-Elme sur les mâts d'un bateau en mer » dans « The Aerial World » (1886)

Le phénomène est observé depuis des siècles : il était connu des Grecs dans l'Antiquité, a été décrit par Pline l'Ancien et Jules César, fut observé lors du siège de Constantinople par les musulmans en 1453 et lors du voyage de Magellan autour du monde, étudié par Benjamin Franklin et vu par Charles Darwin lors de son voyage à bord du Beagle. Le feu de Saint-Elme apparaît aussi dans la littérature, comme dans La tempête de Shakespeare ou dans Moby Dick.

Explication

Le feu de Saint-Elme est en réalité un plasma créé par effet couronne : lorsque le champ électrique entourant un conducteur est suffisamment intense, l'air qui l'entoure s'ionise et émet une lumière caractéristique, dont la couleur bleue ou violette est due à l'azote et l'oxygène présents dans l'air.

Expérience visant à mettre en évidence le phénomène, réalisée sur une maquette d'avion à l'Université de Melbourne
Lien

L'effet de pointe fait que le champ électrique est plus intense au voisinage d'objets pointus, ce qui explique que c'est généralement autour de tels objets que le feu de Saint-Elme se manifeste. Si le champ électrique est trop intense, des arcs électriques peuvent apparaître.

Le feu de Saint-Elme se manifeste en présence d'un champ électrique allant de 100 à 3000 kV par mètre, selon la géométrie de l'objet, condition remplie lors de certains orages.

Le phénomène ne doit pas être confondu avec celui de foudre en boule ? : bien qu'ils puissent parfois se ressembler et que l'origine de la foudre en boule soit encore mal comprise, il s'agit de phénomènes différents. La foudre en boule est par exemple capable de se déplacer, tandis que le feu de Saint-Elme reste immobile autour d'un objet.