Les ‘superbolts’ sont réels, et ils clignotent jusqu’à 1 000 fois plus fort que l’éclair ordinaire.
Une étude historique a inventé le terme dans les années 1970, mais dans les années qui ont suivi, les experts se sont demandé si les super-éclairs étaient véritablement plus brillants que la plupart des autres éclairs, ou s’ils apparaissaient simplement plus brillants en fonction de l’angle d’observation du satellite.
Récemment, après avoir évalué des années de données, les scientifiques ont confirmé que ces boulons ultra-brillants peuvent produire au moins 100 gigawatts d’énergie (pour mettre cela en perspective, l’énergie produite par tous les panneaux solaires et éoliennes aux États-Unis en 2018 était d’environ 163 gigawatts, selon le département américain de l’énergie).
Les chercheurs ont également découvert que, tout comme les super-héros de bandes dessinées, les superbolts ont une histoire d’origine inhabituelle. La foudre se forme lorsque des charges électriques dans les nuages et au sol interagissent, et dans la plupart de ces événements, les nuages sont chargés négativement. Cependant, les superbolts se forment lors de rares interactions nuage-sol dans lesquelles les nuages sont chargés positivement, ont rapporté les scientifiques.
Selon une étude publiée en 1977 dans le Journal of Geophysical Research, les Superbolts ont d’abord été décrits comme des éclairs « plus de 100 fois plus intenses qu’un éclair typique ». Les données sur la foudre pour cette étude provenaient des observations des satellites Vela, qui ont été lancés en 1969 pour détecter les explosions nucléaires depuis l’espace, et ont fonctionné jusqu’en 1979, selon la NASA.
Les instruments de Vela ont enregistré des milliers de coups de foudre par an, y compris des super éclairs qui ont frappé le monde entier, « avec une occurrence la plus fréquente au-dessus de l’océan Pacifique Nord », a déclaré BN Turman, chercheur au Centre d’applications techniques de l’Air Force à la Patrick Air Force Base en Floride. écrit dans l’étude.
Un super éclair près de l’Afrique du Sud en 1979 était si puissant qu’on a pensé qu’il s’agissait de l’explosion d’une bombe nucléaire, a rapporté le New York Times cette année-là. Un autre coup de foudre qui a frappé Terre-Neuve en 1978 a laissé « une bande de dégâts d’un mile » dans son sillage, a rapporté le Times.
« Les arbres ont été fendus ; les antennes de télévision ont été tordues au point d’être méconnaissables ; les transformateurs ont été brisés et les disjoncteurs ont été suspendus aux poteaux des lignes électriques, et il y avait des cratères dans la neige qui venait de tomber », selon le Times.
Mais les superbolts sont également extrêmement rares, ne se produisant qu’environ cinq fois sur 10 millions de flashs, a écrit Turman dans l’étude.
Cette animation montre un éclair produisant un super-éclair capturé par le géostationnaire Lightning Mapper au-dessus du sud-est des États-Unis le 19 février 2019. L’éclair s’est étendu sur plusieurs centaines de kilomètres et a duré près de 7 secondes.
« L’éclairage le plus brillant »
Pour les deux nouvelles études, toutes deux publiées le 12 novembre dans le Journal of Geophysical Research : Atmospheres, les chercheurs se sont à nouveau tournés vers les satellites pour les observations de superbolts.
La première étude a décrit les éclairs les plus brillants au-dessus des Amériques, enregistrés entre 2018 et 2020 par un capteur appelé Geostationary Lightning Mapper (GLM) monté sur les satellites environnementaux opérationnels géostationnaires – Série R (GOES-R).
« Nous nous sommes concentrés sur les super-éclairs qui sont sensiblement plus brillants que la foudre normale – au moins 100 fois plus énergétiques – puis nous avons examiné les impulsions supérieures au-dessus de ce seuil, les cas les plus importants allant même au-delà de 1 000 fois plus lumineux », a déclaré Michael Peterson, auteur principal sur les deux études et un chercheur en télédétection au Laboratoire national de Los Alamos au Nouveau-Mexique.
Dans la deuxième étude, les scientifiques ont analysé les données recueillies de 1997 à 2010 par le satellite FORTE (Fast On‐Orbit Recording of Transient Events). Ils ont appris que certaines conditions d’observation affectaient la luminosité de la foudre – lorsque la vue du satellite n’était pas obstruée par les nuages, un éclair pouvait apparaître un peu plus brillant – et certaines observations présumées de superbolt tombaient dans cette catégorie, ont rapporté les auteurs de l’étude. Cependant, ces circonstances « ne sont un problème que pour les cas de gradateurs proches du seuil minimum de superbolt », et les vrais superbolts étaient nettement plus brillants que cela, a déclaré Peterson .
GLM et FORTE sont tous deux des instruments optiques, mais ils mesurent des aspects légèrement différents des impulsions de foudre, a déclaré Peterson. FORTE a enregistré la « puissance de crête instantanée » des superbolts – le moment où ils étaient les plus brillants. En comparaison, GLM a mesuré l’énergie totale des superbolts sur une période de 2 microsecondes. Cela peut ne pas sembler très long, « mais c’est pour la foudre, où une grande partie de l’activité se produit à l’échelle de la microseconde », a déclaré Peterson.
Les scientifiques ont découvert que les superbolts pouvaient émaner d’impulsions électriques entre les nuages, ainsi que d’impulsions nuage-sol. Les superbols qui sont apparus au-dessus de l’océan ont été alimentés par l’accumulation progressive de charges électriques dans les nuages d’orage, il n’était donc pas surprenant que les boulons soient plus puissants lorsque toute cette électricité a finalement été libérée, selon l’étude.
Les super-éclairs les plus brillants avaient tendance à se regrouper dans les régions géographiques où les gros orages sont courants, et l’apparition des super-éclairs était associée à « de longs éclairs horizontaux pouvant s’étendre sur des centaines de kilomètres, qui ont été récemment appelés » mégaflashs « », a déclaré Peterson. Ces nouvelles découvertes pourraient aider les scientifiques à mieux comprendre les scénarios qui peuvent façonner ces frappes exceptionnellement puissantes.
