Selon des chercheurs, les particules à haute énergie libérées par les étoiles qui explosent dans l’espace peuvent être utilisées pour sonder les nuages d’orage afin de mieux comprendre ce qui déclenche les éclairs.
Alors que les astronomes espèrent généralement un ciel dégagé, une équipe des Pays-Bas a capitalisé sur les mesures effectuées pendant les orages pour découvrir une nouvelle méthode de mesure des champs électriques intenses à l’intérieur des nuages d’orage.
Après avoir réévalué les données “désordonnées” relatives aux émissions radioélectriques de particules chargées provenant de l’espace – appelées rayons cosmiques – obtenues pendant les orages, les chercheurs affirment pouvoir déterminer avec précision l’intensité des champs électriques dans les nuages orageux.
Les chercheurs affirment que cette méthode pourrait les aider à mieux comprendre ce qui déclenche les éclairs et permettre des prévisions plus précises de l’activité des éclairs.
L’équipe responsable de la découverte a utilisé le réseau LOFAR (Low Frequency Array), qui est un réseau d’antennes radio et de détecteurs de particules répartis dans cinq pays européens.
Il peut détecter les ondes radio provenant de phénomènes cosmiques lointains et de sources situées dans l’atmosphère terrestre.
Les rayons cosmiques proviennent de l’explosion d’étoiles et d’autres sources astrophysiques, et ils bombardent continuellement la Terre depuis l’espace. Lorsque ces particules frappent des molécules dans l’atmosphère, elles déclenchent une réaction au cours de laquelle des millions de particules chargées électriquement tombent en pluie vers le sol, expliquent les chercheurs.
Ces pluies peuvent être mesurées à partir de l’émission radio générée lorsque les particules qui les composent sont déviées par le champ magnétique de la Terre.
Entre juin 2011 et septembre 2014, les chercheurs du LOFAR ont mesuré 762 des averses les plus énergétiques.
Lorsque le temps était clair, les ondes radio descendaient de manière ordonnée, ont indiqué les chercheurs. Mais lorsqu’il y avait des nuages orageux au-dessus de la tête, les motifs ressemblaient à du bric-à-brac.
“Nous avions l’habitude de jeter les mesures LOFAR prises pendant les orages. Elles étaient trop désordonnées”, a déclaré l’auteur principal et astronome Pim Schellart, de l’Université Radboud Nijmegen aux Pays-Bas, dans un communiqué de presse.
“Bon, nous ne les avons pas vraiment jetés bien sûr, nous ne les avons simplement pas analysés”
Mais après avoir laissé certains collègues examiner les données anormales, les chercheurs ont décidé qu’elles méritaient peut-être d’être examinées de plus près.
Comme l’explique Davide Castelvecchi pour Nature News, “l’équipe a remanié ses modèles pour inclure des champs électriques intenses du type de ceux qui se forment habituellement à l’intérieur des nuages d’orage – dans lesquels les charges électriques négatives d’une couche inférieure sont séparées des charges positives situées plus haut.”
En incorporant les champs électriques des nuages d’orage dans leurs modèles, l’équipe a pu déchiffrer les différentes mesures.
“Cela a très bien fonctionné. La façon dont l’émission radio change nous donne beaucoup d’informations sur les champs électriques dans les orages. Nous avons même pu déterminer l’intensité du champ électrique à une certaine hauteur dans le nuage”, a déclaré M. Schellart.
L’étude, qui est publiée dans Physical Review Letters, apporte la preuve, attendue depuis longtemps, qu’un observatoire de radioastronomie peut être utilisé pour sonder les nuages orageux.
“Cet article est révolutionnaire puisqu’il démontre que l’idée fonctionne réellement”, a déclaré Joseph Dwyer, physicien de l’atmosphère à l’université du New Hampshire aux États-Unis, qui n’a pas participé à la recherche, à Castelvecchi de Nature News.
La foudre est un canal de conduction électrique qui s’ouvre entre les couches de nuages, ou entre les nuages et les grouns. Il peut être à la fois effrayant et impressionnant, et il frappe sur Terre avec une fréquence étonnante – une fois toutes les 40 ou 50 secondes, soit environ 1,4 milliard de fois par an. Mais les causes de ces explosions intenses ne sont toujours pas claires. La clé de leur énigme réside peut-être dans les rayons cosmiques.
Source : Nature News