LES T.L.E ("TRANSIENT LUMINOUS EVENTS")

Au-dessus des nuages des orages, de gigantesques jets de lumière s’élèvent jusqu’à l’ionosphère parfois. Ces jets de lumière s'appellent des T.L.E. Ils sont difficilement visibles à l’œil nu. Mais certains astronautes de la Station Spatiale Internationale ont pu les apercevoir, quand ils se trouvaient juste au-dessus d'un violent orage et au bon moment comme ces phénomènes durent moins d’une seconde.

Cliquez ici pour voir une vidéo de sprites et jets bleues
de l'ESA de 750ko. Credits : Danish National Space Center

 

Observations des divers TLE. Vidéo du CNES.

- Les sylphes (Farfadets ou Sprites en anglais):

Ce sont des flashs lumineux qui se produisent dans la mésosphère, au-dessus des cumulonimbus soit de 20 kilomètres jusqu'à 96 kilomètres d'altitude sur une largeur de 15 kilomètres. C'est quand le champ électrique est suffisamment puissant et que l'air suffisamment ténu, alors les électrons vont accélérer et atteindre la vitesse nécessaire pour transporter leur énergie cinétique dans les molécules qu'ils rencontrent, se qui les excite et libère cette énergie sous forme de lumière appelé les sylphes. Ils se produisent seulement au-dessus des orages actifs et ils sont la plupart du temps associés à des éclairs positifs soit quand les éclairs descendent vers la terre. Ils sont principalement rouges et ils ne durent habituellement pas plus de quelques millisecondes. Les premières images d'un sylphe ont été obtenues par hasard en 1989. Pour les voir il faut avoir accès à la vue du dessus de l'orage, dégagé par les nuages intervenants, et une vue sur un fond stellaire foncé. En raison de leur faible luminosité, les farfadets ne peuvent pas être vu en présence de lumières, comme on trouve dans les villes. La meilleure distance pour les voir est d'être à 200 - 300 kilomètre de l'orage. À cette distance les sylphes sont à une distance angulaire verticale de 10-20°.

Les sylphes (Farfadets ou Sprites en anglais)

Cliquez ici pour voir cette animation de
farfadets filmés, sous format gif : 1Mo

- Les Elfes :

Juste après les farfadets il peut apparaître les elfes, et leur durée est plus éphémère, moins d'un millième de seconde. Ils se produisent au-dessus des nuages de polarité positive ou négative lors de la foudre. L'origine des elfes sont les puissants éclairs qui libèrent des impulsions électromagnétiques qui se propagent très vite, à partir de l'éclair. Ils peuvent se propager sur 400 km de diamètre. Quand la zone supérieure de cette "sphère" atteint une altitude d'environs 75 à 100 kilomètres, les électrons vont être accéléré par un champ électrique véhiculé par ces impulsions. Les molécules de gaz vont alors être frappées et excitées par les électrons de telle sorte qu'elles vont dégager le surplus d'énergie en lumière sous la forme d'un anneau. Ceci se produit d'une façon si rapide que cet anneau sera vu comme un disque aplati. Ils ont été découverts en 1994

Les Elfes ou Elves en anglais

 

- Les jets bleus

Ces phénomènes appelés "Blues Jets" en anglais ont été observés pour la première fois en 1994. Ce sont des jets coniques de lumière bleue qui se propagent du sommet des nuages électriquement actives de noyau des orages, vers la haute atmosphère à une vitesse d'environ 120 km/s et ne dépasseraient pas les 40 kilomètres d'altitude. Mais ils ne sont pas directement liés aux éclairs du nuage-à-terre.

Cliquez ici pour voir l'animation de
ces Jet Bleus sous format gif : 850ko

 

- Les Trolls

Les Trolls, récemment observé, ressemblent aux jets bleus, mais ils sont rouges et semblent se produire après que les tendrils des farfadets se prolongent en bas vers le dessus du nuage.

 

- Des émissions d'ondes radios, de rayons X et gamma

Des éclats de rayon gamma et X de courte durée (environ 1 milliseconde) ont été détectés par le satellite Compton qui observait les rayons gamma de l'espace. Ces rayons se produisent au-dessus des régions orageuses, et leurs sources sont censées se trouver aux altitudes de plus de 30 kilomètres. Quand les farfadets sont produits par une avalanche d’électrons relativistes déclenchée par le rayonnement cosmique, ce faisceau d’électrons pourrait interagir avec les molécules d’air et produire un rayonnement_X et gamma secondaire. Les farfadets demandent une énergie d'environ 20 électronvolts. Mais les rayons gamma en demandent plus d'un million d'électronvolts.

Les coups de foudres violents émettent des ondes radios jusque dans les ceintures de Van Allen qui se situe dans la magnétosphère qui est qu'une extension du champ magnétique terrestre qui atteint les couches extérieures de l'atmosphère. Les électrons énergiques, voyageant à environs la vitesse de la lumière, entre les deux zones en forme d'anneau, séparées par un espace connu sous le nom de la région de la fente de la ceinture de Van Allen, constitué d'une turbulence. Cet espace est le lieu où se crée les aurores boréales ce qui pourrait être un endroit plus sûr pour les orbites des satellites. Lors des éruptions solaires les particules émises se décomposent instantanément et coulent autour de la la région de la fente de la ceinture de Van Allen.

La ceinture de Van Allen supérieur et infèrieur et entre la région de la fente de la ceinture de Van Allen