Une équipe de recherche dirigée par l'Université Penn State (États-Unis) vient de publier une réponse détaillée à l'une des plus anciennes questions de la météorologie : qu'est-ce qui déclenche réellement la formation d'éclairs dans les nuages d'orage ?
Dans un article publié dans le Journal of Geophysical Research le 28 juillet, l'équipe du professeur Victor Pasko a présenté le premier modèle quantitatif qui décrit avec précision comment les champs électriques puissants dans les nuages d'orage peuvent déclencher une réaction en chaîne qui produit la foudre.
Le mécanisme commence lorsque les électrons – qui sont « ensemencés » par les rayons cosmiques venus de l’espace – sont accélérés par les champs électriques dans les nuages.
Lorsque les électrons entrent en collision avec des molécules de gaz comme l'azote et l'oxygène, ils produisent des rayons X et des photons à haute énergie, qui à leur tour déclenchent des « avalanches d'électrons » - une réaction en chaîne qui conduit à la foudre.
« Notre découverte constitue la première explication physique et quantitativement solide du processus naturel d'initiation de la foudre », a déclaré Pasko. « Elle relie les phénomènes de rayons X, les champs électriques et l'accélération des électrons. »
Pour démontrer le modèle, l'équipe a combiné des simulations mathématiques avec des données de terrain recueillies par des avions de reconnaissance à haute altitude de la NASA, des satellites et des capteurs terrestres. Cela leur a permis d'expliquer des phénomènes tels que les éclairs gamma terrestres (EGT), de brefs sursauts invisibles de rayons X qui se produisent lors d'orages sans flashs lumineux ni ondes radio apparents.
« Nous avons identifié les conditions dans le nuage qui sont nécessaires pour que la réaction en chaîne se produise et clarifié pourquoi divers signaux radio sont parfois observés avant la foudre », a déclaré Zaid Pervez, doctorant dans l'équipe.
La particularité du modèle réside dans sa capacité à simuler de très petites régions à l'intérieur du nuage, là où se produit la réaction initiale. Selon M. Pasko, c'est cette faible concentration d'énergie, combinée à la grande variabilité de l'intensité de la réaction, qui provoque l'apparition de certains rayons gamma invisibles à l'œil nu et indétectables par les appareils à ondes radio.
Outre Penn State, le projet a impliqué des experts de France, de République tchèque, du Danemark et de la NASA.
Le modèle, appelé « Photoelectric Feedback Discharge » et l'équation entière, ont été rendus publics pour que la communauté scientifique puisse les utiliser et les vérifier.
Source : https://www.vietnamplus.vn/dieu-gi-thuc-su-kich-hoat-tia-set-hinh-thanh-trong-cac-dam-may-dong-post1053405.vnp
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