Les sprites, ces étranges éclairs au-dessus des nuages

Ces phénomènes lumineux transitoires, visibles seulement quelques millisecondes, ont été découverts par hasard en 1989.Lors d'un orage particulièrement puissant, il arrive que des jets de filaments rouges en forme de colonnes, de méduses ou encore de carottes émergent au-dessus de l'énorme cumulonimbus. Aussi beaux que difficiles à capturer, ces phénomènes lumineux transitoires, visibles seulement quelques millisecondes, nommés sprites (lutins, en anglais), farfadets ou encore sylphes rouges, ont été découverts par hasard en 1989.

"Je conseille de filmer l'orage et de passer la vidéo au ralenti"

"Des chercheurs de l'université américaine du Minnesota les ont repérés en essayant une nouvelle caméra à haute résolution. Ils visaient une étoile et sur l'axe, il y avait un orage, raconte Sébastien Célestin, physicien à l'Université d'Orléans, spécialiste des effets des orages sur l'atmosphère. À l'œil nu, on ne perçoit qu'un flash lumineux dans le ciel. Pour avoir une chance de visualiser des sprites, je conseille de filmer l'orage et de passer la vidéo au ralenti."

Trente ans après la confirmation de leur existence, on sait que ces phénomènes surviennent lors de perturbations électriques de la haute atmosphère, entre 40 et 80 kilomètres d'altitude. "Il faut imaginer le nuage d'orage comme une énorme pile, avec des charges négatives en bas et au centre, et des charges positives au sommet", indique le chercheur.

Certains éclairs, entre le nuage et la terre, collectent et transportent une grande partie des charges positives du nuage vers le sol. Le nuage devient alors chargé négativement, à la différence de l'atmosphère qui le surplombe - l'ionosphère - chargée, elle, positivement. Ce déséquilibre entraîne la formation d'un champ électrique très loin au-dessus du nuage. Une décharge électrique peut alors se produire, exciter des molécules qui libèrent de l'énergie sous forme de couleur et générer un sprite, lequel doit sa couleur rouge à l'ionisation de l'azote présent dans l'ionosphère.

Bien plus fréquents qu'imaginé
Au-delà des conditions de leur apparition, on a aussi découvert, au fil des années, que les sprites étaient bien plus fréquents qu'imaginé, et qu'ils pouvaient être générés dans tout orage de grande ampleur, à toutes les latitudes. "Quelques zones - les Grandes Plaines aux États-Unis, la Méditerranée ou encore le Brésil - sont toutefois particulièrement touchées par des orages producteurs de sprites", précise Sébastien Célestin, qui déplore la perte du lanceur Vega transportant le satellite Taranis du Cnes, en novembre 2020.

L'objectif scientifique de cette mission était justement d'étudier les phénomènes lumineux transitoires de la haute atmosphère pendant les orages. "On en attendait tellement", regrette-t-il. Si une mission Taranis 2 a bien été évoquée dans la foulée de cet échec, il semble que le projet ne soit plus d'actualité.

Par Marine