Phénomènes lumineux éphémères

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Farfadet lors d'un orage, observé par la NASA. La couleur provient de la pression de l'azote.

Les phénomènes lumineux éphémères (TLE, pour transient luminous events) sont des flashs lumineux visibles en haute atmosphère accompagnant les orages. Ils ont été découverts récemment, au début des années 1990^[1].

Ces phénomènes sont encore peu connus, de même que leur dangerosité pour les aéronefs, notamment les engins spatiaux. Une hypothèse veut que la navette Columbia ait été prise dans un de ces flash, hypothèse réfutée par la NASA^[2].

[modifier] Farfadets

Farfadets lors d'un orage, observés par la NASA. On distingue clairement leur groupement.

Les sprites, également dénommés sylphes rouges et farfadets, apparaissent par groupes de deux ou trois, lors d'éclairs puissants, dans la mésosphère (haute atmosphère). Leur faible durée (environ 5 millisecondes) et leur altitude les rendent difficiles à observer du sol, ce qui explique leur récente découverte. Ils ont une forme d'entonnoir de 1 à 50 kilomètres de large^[1], se forment vers 95 kilomètres d'altitude pour descendre vers les 40 kilomètres d'altitude^[1].

Ces lueurs semblent provoquées par des perturbations ionisantes provoquées par les éclairs. L'atmosphère réagit alors comme un néon, et devient lumineuse, d'une couleur entre le rouge (au sommet) et le bleu (à la base). Cette couleur provient de l'azote de l'air, qui émet des rayons de longueur d'onde différents suivant la pression (qui diminue avec l'altitude).

[modifier] Elfes

Les Elfes, ou halos, prennent la forme de disques lumineux (ou d'anneaux, selon les observateurs), et apparaissent lors d'éclairs puissants, à la base de l’ionosphère (à des altitudes de l’ordre de la centaine de kilomètres) ^[1]. Leur faible durée (environ 5 millisecondes) et leur altitude les rendent difficiles à observer du sol.

Ces disques semblent provoqués par des impulsions électromagnétiques qui se propagent dans toutes les directions, formant une sphère. Lorsque cette sphère atteint une altitude d'environ 100 kilomètres, les particules de gaz s'illuminent. La forme de disque observée est due au plan d'intersection entre cette sphère et cette couche de l'atmosphère.

[modifier] Jets bleus

Les jets bleus sont des lueurs bleues montant des nuages orageux vers la stratosphère.

[modifier] Les études scientifiques

Les premières observations par microcaméras de sprites et d'éclairs depuis l'espace au nadir ont été effectuées depuis la Station Spatiale Internationale au cours de l'expérience LSO (Lightning and Sprites Obsevations).

Le projet de microsatellite Taranis (Tool for the Analysis of RAdiation from lightNIng and Sprites) propose l'étude du couplage atmosphère-ionosphère-magnétosphère lors des orages atmosphériques.