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Ce phénomène atmosphérique particulièrement rare à lieu lors de certains orages.
Des volutes vertes dansant au-dessus d’éclairs rougeâtres à très haute altitude. La scène semble tout droit sortie d’un rêve. Mais de quoi s’agit-il ? La seule façon de le savoir est de l’étudier alors qu’elle se déroule. Une tâche difficile, car ces fantômes verts portent bien leur nom. Ils sont quasiment invisibles à l’œil nu et, comme les éclairs rouges, ne durent qu’une fraction de seconde, à des dizaines de kilomètres du sol.
La première observation de ce phénomène date de mai 2019, par un scientifique amateur en Oklahoma. Quelques mois plus tard, en juin, un groupe de chercheurs espagnols est parti à leur recherche au-dessus de la mer Méditerranée. Et là, bingo ! Le 21 septembre 2019, ils en ont finalement capturé un : on peut y voir un esprit vert surfant au-dessus d’un maelström d’éclairs rose rouge à plus de 60 kilomètres du sol.
Après avoir minutieusement analysé leur cliché, démêlé les longueurs d’onde des lumières émises par le fantôme, les scientifiques ont compris la composition de ces étranges « fantômes verts ». Leurs résultats sont parus dans une étude publiée le 12 décembre 2023 dans la revue Nature communications.
Fantômes verts et éclairs rouges
Ces ondulations vertes, comme les éclairs rouges que l’on connaissait déjà, font partie de ce que l’on appelle les TLE, ou événement lumineux transitoire. Défini à la fin des années 80, ce terme regroupe un ensemble de phénomènes comme des jets bleus, qui jaillissent vers le haut à partir de nuages d’orage ou encore des éclairs atmosphériques teintés de pourpre qui peuvent prendre de nombreuses formes, comme des carottes et des méduses. Ce dernier phénomène est plus connu sous le nom de Sprite.
Pour la chercheuse et autrice principale de l’étude María Passas-Varo, les TLE « sont comme des feux d’artifice ». À la différence près qu’ils ne durent que quelques millisecondes. Ces phénomènes, en particulier les fantômes verts, sont donc très difficiles à observer. Pour en capturer un, l’équipe de chercheurs a utilisé une caméra spectrographique, capable d’utiliser la lumière pour connaître la chimie de la chose photographiée.
Postés à Castellgalí, en Espagne, ils ont attendu, longtemps. Pour apparaître, il faut que toutes les conditions soient réunies, à savoir un orage de sprites. Il faut aussi de la chance, car « ils sont exceptionnellement rares, avec seulement un Sprite sur 100 développant un fantôme vert », explique pour le média Newsweek María Passas Varo. Et ils ont finalement réussi.
Du fer, de l’oxygène et de l’azote
Le cliché a permis de révéler la composition de ce fantôme au teint émeraude. Le mélange comporte ainsi une partie d’oxygène excité (un état spécifique de l’oxygène), un peu de la même manière que ce qui cause les aurores boréales. L’azote joue également un rôle mais le principal contributeur est un autre élément : le fer. Une vraie surprise car ce métal provient de l’espace.
La caméra a également révélé la présence de nickel, de sodium et de silicium. La soupe chimique complexe responsable de ce fantôme a même ajouté une teinte jaune orange à sa lueur verte. Tous ces éléments sont probablement issus de micrométéoroïdes et de particules de poussière de l’espace lointain, qui rentrent quasi constamment dans la haute atmosphère.
Dans un sens, les fantômes verts sont donc des visiteurs interplanétaires. Pour autant, ce phénomène unique ne peut pas permettre d’affirmer que tous les fantômes verts sont identiques. L’idéal serait d’avoir de nouvelles données, et de réussir à nouveau à capturer l’un de ces mystérieux phénomènes.
A. L.
