Une avalanche en Chine provoque de mystérieuses lumières clignotantes » Explorersweb

Clignez des yeux et vous le manquerez : deux éclairs bleus momentanés dans une série de photographies d’une chute de sérac. L’homme qui les a pris a une théorie qui touche à des questions de physique sans réponse.

L’astrophotographe Li Shengyu a l’habitude de prendre des photos du ciel sur Internet. En tant que lauréat du concours de photographie 2023 du Planétarium de Pékin et sensation virale pour son vidéos d’aurores en Mongolie intérieure, il sait diriger les yeux vers les étoiles. Maintenant, des astronomes amateurs observent le sol.

Hier, SpaceWeather.com a publié des images accélérées de Li montrant un sérac s’effondrant sur le mont Xian Nairi, au Sichuan. Alors qu’une couche de glace tombe en cascade sur la face de la montagne, une lumière bleue la suit en éclairs brillants.

Des lumières bleues illuminent une montagne sacrée

Une vue alternative de Xian Nairi. Photo de : Trip Advisor user M27***10

Les stands du mont Xian Nairi un peu plus de 6 000 m de haut et se situe dans la préfecture tibétaine autonome de Garzê, dans le sud-ouest du Sichuan. Également connu en tibétain sous le nom de mont Chenrezig, il fait partie d’un triptyque de montagnes sacrées qui veillent sur le paysage environnant. En tant que lieu de pèlerinage important dans le bouddhisme tibétain, il est interdit de l’escalader ou de gravir ses sommets frères.

Le 27 octobre, Li Shengyu installe son appareil photo au pied de Xian Nairi. Son objectif : capturer la splendeur de la montagne sur fond d’étoiles voyageuses. Alors que la Terre tourne pendant la nuit, les étoiles semblent tourner dans le ciel. Les photographies à longue exposition ou composites prises au cours d’une nuit montrent des frottis ressemblant à des comètes connus sous le nom de traînées d’étoiles.

Sentiers d’étoiles au-dessus du désert d’Atacama au Chili. Photo : Adhémar M. Duro Jr / ESO

Il a obtenu ses traînées d’étoiles, mais il a également obtenu ce qu’il soupçonnait être un phénomène naturel jusqu’alors inobservé : ses lumières bleues clignotantes. Li a contacté d’autres membres de sa communauté d’astrophotographie. Ils passaient beaucoup de temps à photographier les montagnes. Est-ce que quelqu’un d’autre a vu quelque chose comme ça ?

Une deuxième lueur d’avalanche

Il s’est avéré que c’était le cas. Plus tôt ce mois-là, l’astrophotographe Lu Miao a capturé un événement similaire à Muztagh Ata, à 7 546 m d’altitude, dans le Xinjiang. Dans sa vidéo ci-dessous, une chute de corniche semble déclencher une lueur bleue lumineuse, plus durable que celle de Xian Nairi.

Li a déclaré à SpaceWeather.com que ni lui ni Lu n’avaient remarqué les flashs en temps réel, uniquement sur leurs photographies. « Cependant, j’ai demandé à des amis qui photographient fréquemment des montagnes aux sommets enneigés », a-t-il ajouté, « et l’un d’eux a mentionné avoir vu de la lumière bleue à l’œil nu lors d’une avalanche, bien qu’ils ne l’aient pas capturée avec un appareil photo. »

Au cours du mois qui a suivi l’enregistrement des lumières, Li a formulé une théorie. « Notre hypothèse initiale est que la luminescence pourrait résulter d’un éclairage induit par friction lors de la fragmentation de la glace. »

Les physiciens ont un mot pour décrire cet effet : triboluminescence.

Un effet optique mystérieux

La première description connue de la triboluminescence remonte à 1605. « Il est bien connu que tout sucre, qu’il soit confit ou nature, s’il est dur, scintillera lorsqu’il sera brisé ou gratté dans l’obscurité. » a écrit Sir Francis Bacon dans son œuvre Novum Organum. « De la même manière, l’eau de mer et l’eau salée brillent parfois la nuit lorsqu’elles sont violemment frappées par la rame. »

Pour ne pas être en reste, le physicien du XXe siècle Richard Feynman résumé le phénomène de manière plus prosaïque. « Lorsque vous prenez un morceau de sucre et que vous l’écrasez avec une pince dans le noir, vous pouvez voir un éclair bleuté. Certains autres cristaux font également cela. Personne ne sait pourquoi. Le phénomène s’appelle triboluminescence.» La vidéo ci-dessous montre l’effet sur un LifeSaver.

Nous en avons appris davantage depuis que Feynman a décrit la triboluminescence, mais pas beaucoup plus. Cela se produit lorsqu’un cristal est fracturé. Parfois, la lumière provient d’un courant sautant d’un côté à l’autre d’une ligne de faille dans le cristal, éliminant l’azote présent dans l’air entre ses électrons. Les températures montent en flèche et les molécules environnantes rayonnent comme si elles étaient dans un four. C’est le même processus que la foudre, mais à une échelle beaucoup plus petite.

Ce qui complique cette compréhension de la triboluminescence est que d’autres cristaux rayonnent à partir d’un mélange d’azote ionisé. etapparemment, les surfaces du cristal fissuré. D’autres encore n’émettent pas du tout d’azote. Alors, quels sont tous les processus contribuant au flash ? À grande échelle, ce n’est pas clair.

La fracture de la glace pourrait provoquer des mini-éclairs

Mais à l’échelle d’une avalanche, le tableau commence à se dessiner. Lorsque l’eau gèle, tout déséquilibre électrique momentané rester gelé avec çalaissant la glace avec un champ magnétique permanent. Le sérac qui tombe dans la vidéo de Li s’écrase contre plusieurs affleurements rocheux en descendant. Si une fissure atterrit au bon endroit pour qu’un côté soit chargé négativement et l’autre chargé positivement, une triboluminescence pourrait se produire.

C’est une excellente nouvelle pour tous ceux qui s’intéressent à la science des avalanches, car les éclairs qui en résultent pourraient donner un aperçu de la composition de la glace et des principaux points d’impact. Par exemple, quelle partie d’une corniche donnée est solidement glaciaire ? Comment les fractures se propagent-elles dans la glace ?

D’un autre côté, observer la triboluminescence à une échelle bien plus grande qu’un morceau de sucre et une paire de pinces est un enjeu majeur pour la physique moléculaire. Le sucre broyé produit régulièrement des étincelles, mais parmi toutes les avalanches filmées dans le monde entier, nous n’avons enregistré que quelques cas d’étincelles de glace. Pourquoi?

Nous ne le savons pas, mais la prochaine fois que vous verrez une avalanche, gardez les yeux grands ouverts. La physique regarde avec vous.