Le Feu de Saint-Elme

Lampe à plasma et Feu de Saint-Elme sur un bateau (G. Hartwig)

Ce phénomène lumineux au nom médiéval apparaît dans des conditions spécifiques à la pointe des conducteurs (autrement dit, des métaux). Décrit par les marins depuis l'antiquité, cette lumière est en partie du à l'effet de pointe. Les extrémités en pointes des conducteurs (javelots antiques, piolets d'alpinisme, antennes, paratonnerres ou ailes d'avion) ont la particularité d'augmenter grandement l'intensité du champ électrique à leur voisinage. Lorsque le champ électrique environnant est suffisamment fort (comme c'est le cas durant les orages ou dans certaines conditions météorologiques), les particules d'air s'ionisent et deviennent conductrices : elles forment un plasma (j'en reparlerai un peu plus tard). Le courant peut alors circuler sur de petites distances et une petite décharge se produit au niveau de la pointe.

C'est ce qu'on appelle l'effet couronne.

Lorsque les particules d'air reviennent à leur état normal, elles dissipent l'énergie en émettant une lumière bleue violacée ( lire ici pour en savoir plus) ; le fameux feu de Saint-Elme. Le même processus est à l'origine des intrigantes lumières des lampes à plasma.





Les farfadets ou sylphes rouges Des farfadets dans l’Oklahoma. Crédits : Dramatic sky photography - Paul Smith

Sprites rouges Le farfadet (sprite en anglais) est un phénomène lumineux de très haute altitude. Sa nature éphémère (quelques dizaines de millisecondes environ) et sa localisation éloignée le rendent pratiquement insaisissable. Les farfadets surviennent par deux ou trois, entre 40 et 145 km d'altitude et sont souvent précédés d'un halo rouge ("elve" en anglais), qui les fait ressembler à des méduses. Longs de quelques kilomètres, ils font pendre vers la Terre leurs filaments lumineux. La première photographie (fortuite) date de 1989 mais leur découverte serait plus que séculaire. Plusieurs mécanismes ont été proposés pour expliquer leur apparition, l'hypothèse la plus courante propose qu'ils se forment pendant les orages : le diazote de l'air est rendu fluorescent, comme dans une tube néon, par des éclairs de grande taille. Leur couleur varie du rouge au sommet jusqu'au bleu-vert à la base.

A gauche : des farfadets (fausses couleurs) au dessus d'un orage au Kansas, Crédits : Walter Lyons, FMA Research, Fort Collins, Colorado. A droite : les différents éléments menant à la formation des farfadets, Crédits.

Une sprite dans le ciel de l'ouest de l'Oklahoma, au dessus d'une cellule orageuse, dans la soirée du 18 juin 2016. Crédit : Ashcraft









Les jets

Les différentes formes de phénomènes lumineux éphémères

La foudre en boule

"Globe de feu descendant dans une pièce", Dr. G. Hartwig, London, 1886.

Situation des témoins lors de l’observation de la foudre globulaire, Crédits : Raymon Piccoli, Directeur du Laboratoire de Recherche sur la Foudre .

Un tokamak, une chambre de confinement magnétique en forme de tore pour les plasmas

Les éclairs volcaniques

L'Etna lors de son éruption d'une heure en Décembre 2015. Crédits : Marco Restivo

Des éclairs circulaires ?

That's all folks, je vous retrouve au prochain épisode, qui sera consacré aux phénomènes météorologiques hors-normes : pluies d'animaux, tsunamis de glace, tempêtes géantes...

