Des scientifiques enquêtent sur un éclair inversé qui a touché le bord de l’espace

Le 14 mai 2018, une tempête venue tout droit de The Twilight Zone a plu sur l’Oklahoma.

Plutôt que de disperser la Terre avec des éclairs déchiquetés, les linceuls de nuages ​​​​denses alimentant cette tempête ont craché 50 milles vers le haut, assez loin pour frôler l’ionosphère ou le bord de l’espace. Cette explosion électrique violente et rétrograde serait bientôt classée comme l’un des phénomènes atmosphériques les plus mystérieux de la nature : un jet gigantesque.

Les jets gigantesques sont simplement des faisceaux lumineux nés à côté d’éclairs réguliers, mais pointés dans la direction opposée. Mais ils sont beaucoup plus puissants que leurs homologues orientés vers le bas, menaçant même parfois les véhicules spatiaux ou d’autres technologies flottant sur l’orbite de notre planète. Et celui-ci en particulier était incroyablement intense. Il est considéré comme le plus puissant du genre étudié à ce jour, transportant environ 300 coulombs de charge électrique, soit 100 fois plus que les éclairs typiques.

Au cours des deux dernières décennies, les scientifiques ont identifié plusieurs de ces forces étranges, mais bon nombre de ces observations étaient des captures accidentelles du public.

Par exemple, une traînée violette a été photographiée depuis un avion passant au-dessus de Bhadrak, en Inde, et une autre a été repérée avec une caméra nocturne près du sommet de 6 240 pieds de la montagne Shikengkong en Chine. En 2013, La NASA a ajouté une expérience à l’ISS afin d’aider à obtenir un regard meilleur et plus actif sur la scène au-dessus des sommets des nuages ​​afin que nous puissions attraper de gigantesques jets en action. Pourtant, la communauté scientifique ne dispose pas de nombreux systèmes d’observation adaptés à la recherche.

C’est pourquoi l’incident de l’Oklahoma en 2018 était fortuit.

Par hasard, cet événement extrême s’est produit à proximité d’un ensemble d’instruments scientifiques pertinents dans l’État, comme des réseaux satellites et un système de cartographie de la foudre qui détecte ce qu’on appelle des “signaux à très haute fréquence”. Un scientifique citoyen de la région l’a même photographié avec un appareil photo à faible luminosité. Ainsi, en s’appuyant sur tous ces indices, une équipe de scientifiques a collecté autant de données que possible sur le jet pour essayer de peindre un récit détaillé de ce qui s’est passé il y a quatre ans dans le ciel tourbillonnant de l’Oklahoman.

Une aile d'avion rouge sur la gauche de l'écran, avec un gigantesque jet violet en arrière-plan.

Ce gigantesque et a été capturé sur une seule exposition de 3,2 secondes au-dessus de Bhadrak, en Inde. Bien que le gigantesque jet semble connecté à l’aile de l’avion, il a probablement commencé dans un nuage d’orage plus éloigné et peut être vu s’étendre vers le haut vers l’ionosphère terrestre.

Hung-Hsi Chang/NASA

“Nous avons pu cartographier ce jet gigantesque en trois dimensions avec des données de très haute qualité”, a déclaré Levi Boggs, chercheur au Georgia Tech Research Institute et auteur d’un article sur la structure. publié le 3 août dans la revue Science Advancesa déclaré dans un communiqué de presse.

Une telle structure tridimensionnelle est importante dans la quête pour décoder les jets gigantesques car leur ascension à partir des nuages ​​signifie qu’ils sont souvent obscurcis de la vue. “Nous avons pu voir des sources à très haute fréquence au-dessus du sommet du nuage, ce qui n’avait jamais été vu auparavant avec ce niveau de détail”, a déclaré Boggs. Et ces signaux VHF offraient une mine d’informations sur les jets gigantesques.

Fondamentalement, les éclairs émanant de nuages ​​d’orage sont produits par une combinaison de meneurs et streamers. Les leaders sont le résultat de différences de charge électrique qui aident à développer la foudre, et les banderoles se trouvent à la pointe de ces boulons en développement. Ensemble, ces forces travaillent pour propager l’électricité canalisée depuis l’intérieur du nuage orageux, mais les leaders forment généralement l’essentiel de la décharge.

Les chercheurs de la nouvelle étude ont tout d’abord définitivement vu que les gigantesques leaders et streamers producteurs de jets étaient situés au dessus le nuage d’orage lors de l’événement de l’Oklahoma, plutôt que vers le bas où ils se trouveraient normalement. Deuxièmement, “les données radio et optiques montrent la première preuve claire que la VHF observée par les réseaux de foudre est produite par des streamers devant le leader”, ont écrit les auteurs de l’étude.

“Ces serpentins froids commencent leur propagation juste au-dessus du sommet des nuages”, a expliqué Boggs. “Ils se propagent jusqu’à l’ionosphère inférieure à une altitude de 50 à 60 milles, établissant une connexion électrique directe entre le sommet du nuage et l’ionosphère inférieure.”

Au-delà de cela, l’équipe a disséqué de nombreuses autres dynamiques de charge de jet gigantesques intéressantes et a même trouvé une explication possible pour expliquer pourquoi ces faisceaux étranges jaillissent. “Pour une raison quelconque, il y a généralement une suppression des décharges nuage-sol”, a déclaré Boggs à propos des enregistrements collectés lors de l’événement de l’Oklahoma. “En l’absence des décharges de foudre que nous voyons normalement, le jet gigantesque peut soulager l’accumulation de charges négatives excessives dans le nuage.”

En d’autres termes, certains nuages ​​d’orage pourraient refouler leur énergie négative – et comme on dit, cela sortira forcément d’une manière ou d’une autre.