Cienciaes.com : Le fer dans les fantômes mésosphériques. Nous avons parlé avec María Passas Varo.

Les mots « fantôme », « gobelin », « elfe » ou « géant » sont associés à des phénomènes atmosphériques lumineux qui se créent lors des nuits d’orage. Ils nous font invariablement penser à des personnages de la littérature fantastique, sans rapport avec la science. Cependant, ces termes sont également utilisés pour identifier des phénomènes naturels lumineux et éphémères qui se produisent lors de certaines nuits d’orage. Ces phénomènes, appelés événements lumineux transitoires (TLE, pour son acronyme en anglais), émergent aux côtés de l’éclair lumineux produit par la foudre, qui brise l’air et trace son chemin sinueux dans le ciel. À ces moments-là, dans la partie la plus élevée des nuages, les scientifiques ont observé de faibles éclairs de lumière appelés « Sprites », de faibles disques de lumière en expansion appelés « Elfes », des jets de lumière bleue appelés « Blue Jets » et des structures qui s’étendent vers le haut. , connus sous le nom de « géants ». Parmi tous ceux-ci, il existe un phénomène très faible et difficile à observer qui persiste pendant quelques millisecondes au-dessus de certains sprites énergétiques, qu’ils ont appelés « Ghost ».

La première observation d’un fantôme mésosphérique a eu lieu en mai 2019, lorsqu’un scientifique citoyen tentait de capturer la présence de sprites dans une tempête au-dessus du ciel de l’Oklahoma. En analysant les images obtenues, il se rendit compte qu’une lueur verdâtre qui durait plusieurs millisecondes apparaissait au-dessus de certains gobelins. Ce nouveau phénomène tire son nom de l’acronyme Émissions vertes de l’oxygène excité dans les Sprite Tops (fantôme), car jusqu’à présent, la principale hypothèse pour expliquer sa couleur verdâtre était qu’elle était générée par des atomes d’oxygène excités.

Suite à cette découverte, une équipe de chercheurs, dont notre invitée de Talking with Scientists, María Passas Varo, chercheuse à l’Institut d’Astrophysique d’Andalousie (AAI–SCCI), a lancé une campagne visant à obtenir des spectres de fantômes mésosphériques afin de mieux comprendre la chimie et la dynamique de ces fantômes.

Depuis juin 2019, l’équipe a enregistré les images et spectres de 42 sprites. Sur ces 42 événements, un seul, capturé le 21 septembre 2019 au-dessus d’une cellule orageuse se développant au-dessus de la mer Méditerranée, pourrait être classé comme fantôme mésosphérique.

Le spectre du fantôme mésosphérique montrait non seulement des traces d’ions oxygène, mais également la présence de fer, de nickel, d’azote et des traces de sodium et de silicium. Ces éléments sont compatibles avec les restes laissés par les météoroïdes qui impactent l’atmosphère depuis l’espace jusqu’à la Terre.

Les résultats ont été publiés dans la revue Nature Communications dans un article signé par María Passas et ses collègues.

En conclusion, les fantômes mésosphériques constituent non seulement un spectacle visuel impressionnant et difficile à capturer, mais également une fenêtre sur la compréhension des processus atmosphériques complexes et dynamiques. Grâce à des études comme celles-ci, les chercheurs continuent de percer les mystères de notre atmosphère et d’élargir nos connaissances sur le monde dans lequel nous vivons.

Nous vous invitons à écouter María Passas Varo, ingénieure en télécommunications et chercheuse au Département du système solaire de l’Institut d’Astrophysique d’Andalousie (AAI– SCCI).

Les références:
Passas-Varo, M., Van der Velde, O., Gordillo-Vázquez, FJ et al. La spectroscopie d’un fantôme mésosphérique révèle des émissions de fer. Nat Comuna 14, 7810 (2023).