Contexte scientifique
Les ORAGES :
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La face cachée des orages
Les orages atmosphériques constituent un des phénomènes perturbateurs les plus importants de l'environnement de la Terre. Deux mille orages sont en permanence actifs dans le monde, produisant 50 à 100 éclairs par seconde. Des observations récentes d'émissions lumineuses dans l'atmosphère moyenne et supérieure et d'émissions gamma d'origine atmosphérique témoignent d'un couplage impulsif de l'atmosphère avec l'ionosphère et la magnétosphère de la Terre au-dessus des cellules orageuses actives. Ce couplage peut être déclenché par le rayonnement cosmique, le vent solaire et les processus météorologiques et volcaniques affectant les couches inférieures de l'atmosphère.
Les connaissances actuelles se limitent à celles des émissions lumineuses observées dans le spectre visible du sol ou à partir de détecteurs optiques embarqués sur satellite et orientés vers l'horizon. Les études théoriques montrent que ces émissions ne sont qu'une partie d'un phénomène beaucoup plus complexe (émissions X, émissions d'ondes électromagnétiques et un couplage atmosphère/ionosphère qui conduit à la génération de champs électriques intenses et à l'accélération d'électrons jusqu'à de très hautes énergies).
Les TGF
Parmi ces phénomènes, les TGF (Terrestrial Gamma-ray Flashes) ont été découverts par le satellite BATSE de la NASA, dédié à l’étude des sursauts gamma cosmiques, confirmés par le satellite RHESSI de la NASA dédié à l’observation du soleil à haute énergie et récemment analysés par la mission ESA/ASIM à bord de l’ISS. C’était aussi un des principaux objectifs du satellite CNES/TARANIS, malheureusement perdu quelques minutes après son lancement en 2020.
Ces flashs ont été détectés depuis le sol par la collaboration GROWTH au Japon en 2016, mais aucune étude similaire n’a encore été menée en Europe. Ces flashs gamma sont environ mille fois plus brefs que les sursauts gamma cosmiques. On pense qu’ils sont dus au rayonnement de freinage d’électrons accélérés par le fort champ électrique de l’orage, puis amplifiés par un phénomène d’avalanche au-dessus des régions orageuses, à 10 ou 20 km d’altitude.
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