La foudre  » zappée  » pourrait révéler la chaleur choquante des coups de foudre.

SAN FRANCISCO – Des éclairs pétrifiés, ou des roches qui ont été zappées et surchauffées par un coup de foudre, pourraient révéler des détails sur le phénomène météorologique choquant, selon de nouvelles recherches.

Lorsque la foudre frappe un rocher, l’énorme secousse de courant chauffe le matériau pendant des microsecondes, vaporise les substances à l’intérieur et forme une roche vitreuse appelée fulgurite, a déclaré ici mercredi le co-auteur de l’étude Jiangzhi Chen, physicien appliqué à l’Université de Pennsylvanie. 14) à la réunion annuelle de l’American Geophysical Union.

En analysant les bulles qui se forment à l’intérieur de la fulgurite, Chen et ses collègues peuvent calculer la chaleur du matériau, ce qui, à son tour, peut révéler des informations sur le fonctionnement exact de la foudre, a déclaré Chen.

La foudre se produit lorsqu’un courant électrique est transmis des nuages ​​au sol, illuminant le ciel et créant une tension dangereusement élevée. Mais même s’il s’agit de l’un des événements les plus quotidiens de la nature, les scientifiques comprennent très peu de choses sur le fonctionnement réel de la foudre.

Les chercheurs disposent de diverses méthodes pour mesurer l’énergie et le courant générés lors d’un coup de foudre, comme prendre des photos des coups de foudre réels. Mais parce que les coups de foudre sont aléatoires, il peut être difficile de les attraper en action. De plus, bon nombre de ces méthodes peuvent différer de plusieurs ordres de grandeur, a déclaré Chen.

En revanche, la fulgurite fraîche peut être facilement acquise un jour ou deux après un coup de foudre. La roche est également facile à distinguer : elle présente des taches rougeâtres et des marques de brûlures dues à la foudre, a déclaré Chen. La fulgurite est également remplie de bulles qui se forment lorsque des substances telles que le dioxyde de carbone, l’eau et l’oxygène dans la roche se vaporisent, a ajouté Chen.

Pour voir s’ils pouvaient comprendre les températures et les niveaux d’énergie atteints lorsque la foudre frappe, Chen et ses collègues ont coupé un morceau de roche de fulgurite du sommet du mont Mottarone en Italie. Chen a ensuite tranché finement la roche, l’a placée sous un microscope et a caractérisé la taille, la distribution et le nombre de bulles de vapeur dans le matériau.

Les scientifiques peuvent déterminer la composition sous-jacente de la roche en mesurant les fréquences de la lumière qui s’y réfléchissent. Sachant cela, combiné à un modèle de la fréquence des bulles à différentes températures, Chen et ses collègues peuvent estimer à quel point la roche est devenue chaude pendant l’éclair et combien de temps elle est restée chaude. Cela, à son tour, peut donner une idée de l’énergie totale de la foudre, a-t-il déclaré.

Cependant, il y a quelques limites à cette estimation.

Lorsque la foudre frappe « seule une fraction de l’énergie est réellement transmise à la roche », a déclaré Chen. Le reste se dissipe à mesure qu’il électrise l’air et provoque le tonnerre qui accompagne les frappes, entre autres, a-t-il déclaré.

À l’heure actuelle, les découvertes relèvent de la pure curiosité scientifique, mais elles pourraient potentiellement faciliter l’étude d’autres chocs énormes sur la Terre, tels que les explosions de bombes et les impacts de météorites.

« Ces événements d’impact sont relativement difficiles à étudier, mais la foudre frappant une cible est relativement facile à trouver », a déclaré Chen.