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Si un orage offre un spectacle fascinant depuis la terre ferme, ses manifestations les plus impressionnantes interviennent généralement au-dessus des nuages. Des chercheurs ont récemment décrit le « jet bleu » le plus puissant jamais observé.
Un gigantesque « jet bleu »
Comme leur nom l’indique, les « jets bleus » sont de puissantes décharges d’énergie électrique émises non pas vers le sol mais vers l’ionosphère. Faisant partie d’un groupe croissant d’événements transitoires se produisant dans la haute atmosphère pendant les orages, ceux-ci se révèlent notoirement difficiles à observer en raison de l’altitude à laquelle ils se produisent.
De récents travaux publiés dans la revue Science Advances ont offert un aperçu sans précédent de l’un de ces monstrueux événements. S’étant produit pendant un orage au-dessus de l’Oklahoma en mai 2018, celui-ci a été détecté simultanément par plusieurs instruments, incluant le Lightning Mapping Array basé au sol, les réseaux spatiaux Geostationary Lightning Mapper (GLM) et Geostationary Operational Environmental Satellite (GOES), et photographié à l’aide d’un appareil à faible luminosité.
Grâce à ces différentes données, l’équipe a pu étudier le phénomène de manière détaillée et découvert qu’il s’agissait du jet bleu le plus puissant jamais observé, ayant envoyé environ 300 coulombs de charge électrique dans l’ionosphère, correspondant à celle d’une centaine d’éclairs ordinaires.
Différents types d’ondes électromagnétiques ont été émis par différentes structures à l’intérieur du jet. Des sources radio à très haute fréquence (VHF) ont été détectées à des altitudes élevées, de 22 à 45 km, tandis que les émissions optiques sont restées plus proches du sommet du nuage (d’où émanait le jet), à des altitudes de 15 à 20 km. Selon les chercheurs, ces résultats sont révélateurs de la structure de tels jets, et des éclairs en général.
Différents types de structures
« Les signaux VHF et optiques ont définitivement confirmé ce que les chercheurs avaient soupçonné mais pas encore prouvé : la radio VHF de la foudre est émise par de petites structures appelées banderoles qui se trouvent à la pointe de la foudre en développement, tandis que le courant électrique le plus fort circule de manière significative derrière celle-ci, pointe dans un canal électriquement conducteur appelé leader », explique Steve Cummer, co-auteur de l’étude.
Dans ce cas, les banderoles étaient relativement froides (environ 204 °C) quand les leaders pouvaient atteindre des températures de plus de 4 425 °C. S’il reste encore beaucoup d’inconnues concernant ces gigantesques jets, notamment la raison pour laquelle ils s’élèvent en direction du cosmos, les scientifiques ont leurs théories sur la question.
« Pour une raison quelconque, il y a généralement une suppression des décharges nuage-sol », détaille Levi Boggs, qui a supervisé ces travaux. « Il y a une accumulation de charge négative, puis nous pensons que les conditions au sommet de la tempête affaiblissent la couche de charge la plus élevée, qui est généralement positive. 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. »