Groupe de sprites photographiés le 10/09/2019 au-dessus d'un orage situé en Méditerranée à 450 km de la presqu'île d'Orbetello en Toscane. Crédits : Stéphane Vetter / TWAN.
Sur les réseaux sociaux, de plus en plus de photographes « chasseurs d’orages » publient des photos hallucinantes de « sprites » tels le Français Stéphane Vetter et les américains Paul M. Smith et Stéphane Hummel. Apparaissant souvent en groupe, les sprites se développent entre 40 et 80 km d’altitude au-dessus des nuages d’orage et s’étendent horizontalement de 1 à 50 km. Très brefs, leur durée varie de 10 à 300 ms suivant que l’on a affaire à un sprite isolé ou à un groupe de sprites. Sur la photo ci-dessus d’une finesse de détails incroyable, on voit bien la structure filamentaire complexe caractéristique d’un sprite, laquelle fait encore l’objet de recherches approfondies pour la comprendre et modéliser.
Les 1ers sprites ont été capturés par hasard par des chercheurs sur une vidéo en noir et blanc en 1989, puis en couleur depuis un avion en 1994. Ils font partie de la famille des « phénomènes lumineux transitoires » surnommée TLE pour « Transient Luminous Event ». Chaque année, plusieurs millions de flashs se dérouleraient entre 20 et 100 km d’altitude : des sprites mais aussi des elfes (énormes donuts lumineux de 200 à 500 km de large), des blue-jets (sorte d’éclairs bleus inversés) et des jets géants.
Massive Jellyfish sprite up close from Kansas storms last night . 06/21/20 0415UTC. Every year for last 3 years I have managed good sprites on Fathers day. Good tradition :) #okwx #kswx @stormhour @ASIM_Payload @NASA pic.twitter.com/4xFaqsaHld
— Paul M Smith (@PaulMSmithPhoto) June 21, 2020
Illustration de 3 types de flashs lumineux provoqués par les orages dans la haute atmosphère. Crédits : Abestrobi modifié CNES.
Des éclairs parents
« Pour qu'un sprite soit créé, il faut qu'un éclair entre le sommet de l'orage et le sol ait eu lieu quelques millisecondes plus tôt. Cet éclair, appelé éclair parent, a pour effet de modifier le champ électrique au-dessus de l’orage, vers 70-80 km d'altitude. Sous certaines conditions, une décharge électrique peut avoir lieu à ces altitudes et produire des sprites. Leur couleur rouge est liée à l'excitation des molécules d'azote de l’atmosphère » explique Jean-Louis Pinçon, chercheur au LPC2E et responsable scientifique du satellite Taranis dont le lancement est prévu en novembre 2020 depuis Kourou par une fusée Vega.
Sprites photographiés depuis la Station Spatiale Internationale au-dessus d'un nuage d'orage illuminé par son activité électrique interne. Crédits : NASA.
TARANIS, À LA DÉCOUVERTE DE LA FACE CACHÉE DES ORAGES
Taranis est un satellite français dédié à l'étude des flashs lumineux et gamma se déroulant entre 20 et 100 km d’altitude, au-dessus des nuages d’orages. Découverts en 1989, ces flashs restent mystérieux et portent des noms très divers selon leur forme et altitude : « elfes », « sprites », « blue-jets », « jets géants », « flash gamma »... Les instruments de Taranis seront capables d’enregistrer – simultanément et à haute résolution – leurs signatures optiques, X-gamma, électroniques et électromagnétiques. Une première ! Le CNES est le chef d’orchestre de cette mission : il a assuré la maîtrise d’œuvre, l’intégration des instruments sur la plateforme issue de sa filière Myriade et les essais de Taranis. Il est en charge de l’exploitation de la mission et du centre opérationnel basé à Toulouse. Le centre de mission scientifique basé à Orléans est opéré par le LPC2E, le laboratoire avec la responsabilité scientifique des instruments et des données.
