Sprites et leurs frères et sœurs

Les orages remplissent le ciel de lumières au dessus ainsi que sous les nuages. Depuis 1990, il y a eu une explosion d'intérêt pour ces lueurs et ces éclairs dans le ciel. Ils portent des noms fantaisistes comme des sprites, des elfes, des gnomes et plus.

Ces événements lumineux transitoires ou TLE sont similaires à la foudre. Tout comme la terre solide conduit l'électricité et attire la foudre, il en est de même de l'ionosphère, la couche au-dessus de la stratosphère. Un grand coup de foudre lance une impulsion électromagnétique montante (EMP) qui excite l'air mince jusqu'à ce qu'il émette de la lumière. 

Sprites

Le TLE le plus courant est le sprite, un flash de lumière rouge directement au-dessus des gros orages. Les sprites surviennent une fraction de seconde après de forts coups de foudre, montant à une altitude de près de 100 kilomètres. David Sentman de l'Université de l'Alaska à Fairbanks les a nommés sprites comme un moyen de parler d'eux sans présupposer leur cause et leur mécanisme.

Les sprites sont nombreux dans le Midwest américain, où de grands orages sont courants, mais ils sont signalés dans de nombreux autres endroits. La page d'accueil des Sprite Watchers donne des conseils sur la façon de les rechercher.

Les sprites en détail sont des faisceaux de vrilles lumineuses qui se propagent vers l'extérieur au-dessus et au-dessous d'une boule lumineuse centrale. Les simples sont appelés sprites de carotte. Les grosses grappes de sprites peuvent ressembler à des méduses ou à des anges. Des groupes de sprites "dansants" apparaissent parfois. Une galerie de sprites publiée dans La physique aujourd'hui donne une bonne image de ces créatures clignotantes.

Blue Jets et Blue Starters

Les jets bleus sont des cônes de lumière bleue faible qui commencent à environ 15 km d'altitude et montent à environ 45 km comme une bouffée de fumée rapide. Ils sont plutôt rares. Ils peuvent être associés à de fortes tempêtes de grêle dans les nuages ​​sous eux.

Les jets bleus sont difficiles à étudier depuis le sol, étant à des altitudes plus basses que les sprites. De plus, la lumière bleue ne voyage pas dans l'air aussi bien que le rouge, et les caméras haute vitesse sont moins sensibles au bleu. Les jets bleus sont mieux étudiés depuis les avions, mais ces vols sont coûteux. Il faut donc attendre pour en savoir plus sur les jets bleus.

Entrées bleues sont de rares éclairs et points à basse altitude qui ne se transforment pas en jets bleus. Observé pour la première fois en 1994 et décrit l'année suivante, les démarreurs peuvent être liés aux mêmes conditions qui déclenchent les jets bleus.

Elfes et Sprites Haloes

Les elfes sont des disques extrêmement brefs de faible lumière (et d'émissions radio à très basse fréquence) qui apparaissent à environ 100 km. Parfois, ils apparaissent avec des sprites, mais généralement pas. Les elfes ont été prédits avant d'être observés pour la première fois en 1994. Le nom signifie «Émissions de lumière et VLF des sources EMP».

Halos de sprite sont des disques de lumière, comme les elfes, mais sont plus petits et plus bas, commençant à environ 85 km et descendant à 70 km. Ils durent environ une milliseconde et sont suivis par des sprites, qui semblent se développer directement à partir de leurs disques. Les halos de sprites sont considérés comme une première étape des sprites.

Trolls, Gnomes et Pixies

Les trolls (pour le transitoire optique linéaire rouge lumineux) surviennent après un sprite particulièrement fort, descendant dans les vrilles les plus basses près des sommets des nuages. Les premiers enregistrements les ont montrés comme des taches rouges avec des queues rouges pâles, montant un peu comme des jets bleus. Des caméras plus rapides montrent que les trolls sont une série rapide d'événements. Chaque événement commence par une lueur rouge qui se forme dans une vrille de sprite, puis "s'écoule" vers le bas. Chaque événement suivant commence plus haut, de sorte que la série ressemble à un flou vers le haut dans les vidéos plus lentes. C'est un modèle typique de la science: regarder la même vieille chose avec de meilleurs instruments révèle toujours quelque chose de nouveau et d'inattendu.

Gnomes sont de petites pointes de lumière blanches très brèves qui pointent vers le haut depuis le haut de l'enclume d'un grand nuage d'orage, en particulier le "dôme de dépassement" provoqué par de forts courants ascendants poussant l'air humide montant légèrement au-dessus de l'enclume. Ils apparaissent à environ 150 mètres de large et environ un kilomètre de haut, et ils durent quelques microsecondes.

Pixies sont si petites qu'elles apparaissent comme des points, ce qui les rend inférieures à 100 m de diamètre. Dans la vidéo qui les a documentés pour la première fois, ils apparaissent dispersés à travers le dôme de dépassement, clignotant apparemment au hasard. Les lutins et les gnomes semblent être d'une couleur blanche pure, comme la foudre ordinaire, et ils n'accompagnent pas les coups de foudre.

Gigantesques Blue Jets

Ces événements ont d'abord été décrits comme "un hybride de jet bleu et de sprite. La partie supérieure ressemble à un sprite tandis que la moitié inférieure est semblable à un jet. Ces événements s'étendent visuellement de la basse atmosphère à l'ionosphère de la couche E à 100 km. La lumière la durée de ces événements varie entre 200 ms et 400 ms, ce qui est beaucoup plus long que celui des sprites typiques. "