Des Rayons Gamma Éclatent Lors de la Formation d'un Éclair - Une Découverte Révolutionnaire sur l'Origine des Radiations les Plus Puissantes sur Terre
La collision entre deux éclairs en formation a généré un flash de rayons gamma extrêmement bref mais d'une énergie considérable. Cette observation sans précédent pourrait expliquer l'origine de certaines des radiations les plus énergétiques sur Terre.
Depuis des années, les chercheurs associent la production de rayons gamma à l'accélération des électrons par des champs électriques intenses lors des orages. Pourtant, ils n'avaient jamais pu localiser précisément la source de ces éclairs gamma terrestres, explique Yuuki Wada, physicien de l'atmosphère à l'Université d'Osaka au Japon. Son équipe a entrepris d'y remédier en observant une zone propice aux éclairs hivernaux sur la côte ouest du Japon en janvier 2023.
À l'aide de multiples capteurs installés près de deux tours de télévision à Kanazawa, l'équipe a recueilli des données en lumière visible, ondes radio et longueurs d'onde gamma. Bien que très énergétiques, les rayons gamma sont rapidement absorbés par l'atmosphère et ne se propagent pas loin à basse altitude où l'air est plus dense, précise Wada, ce qui les rend difficiles à détecter.
À un moment donné, les chercheurs ont détecté un traceur descendant (canal où l'air se ionise), phénomène précédant immédiatement la décharge de l'éclair. Simultanément, un traceur ascendant émanait d'une tour de télévision. Lorsque les extrémités des traceurs se sont rapprochées à environ 2 700 km/s, les champs électriques se sont fortement concentrés, comme le rapporte l'équipe le 21 mai dans Science Advances.
Ce phénomène a accéléré les électrons dans l'air, déclenchant une bouffée de rayons gamma durant au moins 90 millisecondes. Étonnamment, cette émission a commencé au moins 31 microsecondes avant la collision des traceurs et la formation de l'éclair.
Il s'agit de la première bouffée gamma jamais associée à un éclair spécifique par des capteurs au sol. Les données indiquent que l'éclair s'est formé lorsque les traceurs ont collisionné entre 800 et 900 mètres d'altitude, à plusieurs centaines de mètres à l'intérieur des nuages.
