Les orages, les éclairs et le tonnerre ont de
tout temps impressionné.
Durant des années, des témoins ont rapporté la vision de lumières au-dessus
des Cumulonimbus ( les nuages d'orages ).
Plus particulièrement depuis une cinquantaine d'années, à partir du moment où
les pilotes ont commencé à voler à très haute altitude, ils ont témoigné
de véritables feux d'artifices se produisant au-dessus des orages.
Tout comme :
Cela ne pouvait être que des phénomènes assimilés à des aurores boréales ou bien plus simplement des nuages illuminés par les éclairs, et cela en dépit des descriptions précises des pilotes qui ne correspondaient pas à ces manifestations.
Il aura fallu attendre le début des années 90 pour qu'enfin des scientifiques, au vu des images rapportées par des avions expérimentaux de la NASA, se décident à étudier ce nouveau phénomène.
Le professeur John R. Winckler et ses collègues de l'Université du Minnesota ont alors ouvert la voie des phénomènes électriques de très haute altitude. Ils ont, avec d'autres équipes, récolté des centaines d'observations à partir du sol, d'avions, de la Navette spatiale et même du satellite d'observation des rayons gamma Compton.
Alors qu'il était admis que l'activité électrique de l'atmosphère se cantonnait dans les basses couches entre le sol et les nuages, on découvre maintenant qu'il existe des décharges électriques extrêmement puissantes au-dessus des nuages d'orages jusqu'à des altitudes de 100 kilomètres dans l'air raréfié de la mésosphère jusqu'à l'ionosphère.
On sait pourtant depuis longtemps que les rayons
ultra-violets du Soleil, en frappant les molécules de gaz de la très haute
atmosphère, libèrent les électrons créant ainsi une couche conductrice d'électricité
tout autour du globe, l'ionosphère.
Ainsi, de grandes différences de potentiel électrique peuvent exister entre
l'ionosphère et le sommet des cumulonimbus, tout comme elles existent entre ces
mêmes nuages et le sol, provoquant ainsi des éclairs.
Les scientifiques se demandent maintenant pourquoi ils ont douté si longtemps
de l'existence de ces phénomènes. Une fois de plus, l'impossibilité d'hier
est devenue l'évidence du lendemain.
Ainsi, 4 phénomènes atmosphériques
"fantomatiques" ont été mis en évidence.
Les 2 premiers sont maintenant bien modélisés et représentent 2 types d'éclairs
à haute altitude, les Farfadets
et les Elfes.
Quant aux 2 suivants, ils restent encore très spéculatifs, et nécessitent
encore de nombreuses observations afin d'en déterminer les mécanismes qui
demeurent mystérieux, les Jets
Bleus et les Émissions
Gamma.
Les éclairs transportent la charge négative de la base du nuage vers la Terre. |
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Certains éclairs particulièrement
puissants provoquent la disparition brutale des charges positives
qui s'étaient accumulées au sommet du nuage. |
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Si le champ électrique est suffisamment puissant et l'air suffisamment ténu, les électrons vont accélérer et atteindre la vitesse nécessaire pour transférer leur énergie cinétique dans les molécules rencontrées en les mettant dans un état d'excitation tel que les molécules de gaz libèreront cette énergie sous forme de lumière créant ainsi les farfadets. |
En anglais les "Sprites", sont des flashs lumineux se produisant dans la mésosphère, au-dessus des cumulonimbus. Environ 1 orage sur 20 sera assez puissant pour les générer jusqu'à 90 kilomètres d'altitude sur une largeur de 15 kilomètres. |
Les Elfes peuvent apparaître avec des
farfadets, mais toujours en les précédant, et leur durée est plus
éphémère. |
Les "Blue Jets"
ont été observés pour la première fois en 1994. |
C'est le satellite d'observation des
rayons gamma Compton qui nous a révélé très récemment que des
rayons Gamma émanaient de la Terre.
On pensait jusqu'alors que les rayons Gamma étaient la signature d'une
puissante énergie nucléaire et d'origine cosmique.
Alors que les farfadets requièrent une énergie d'environ 20 électronvolts,
les rayons Gamma demandent plus d'un million d'électronvolts, la différence
entre une explosion chimique et la bombe atomique !!!
Un nouveau champ d'investigation est ouvert...
Les illustrations de cette page sont de M. Stephen B. Mende et Daniel L. Osborne.
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