1,3 milliard de volts : cette charge électrique est la plus impressionnante enregistrée à ce jour lors d’un orage. Le 15 mars 2019, une équipe de chercheurs indiens et japonais ont présenté cette découverte dans Physical Review Letters.
Cet orage s’est produit le 1er décembre 2014. Il a été enregistré par GRAPES-3, un télescope installé à Ooty en Inde. Selon la revue scientifique, le « potentiel électrique » de l’orage est 10 fois plus important que le record précédemment enregistré. Dans les années 1990, un potentiel électrique de 130 megavolts avait été relevé lors d’un orage survenu au Nouveau-Mexique.
Un chercheur l’avait imaginé il y a 90 ans
« Les orages sont une manifestation spectaculaire de la décharge d’un potentiel électrique massif qui se développe dans les nuages lors de conditions météorologiques sévères », rappellent les auteurs de l’étude. L’orage du 1er décembre 2014 pourrait être « la première preuve directe de la production d’un potentiel en gigavolts, compatible avec la prédiction faite par Wilson il y a 90 ans ».
En 1921, le chercheur Charles Thomson Rees Wilson s’était déjà intéressé aux champs électriques des orages. Il envisageait la possibilité qu’un orage puisse produire un potentiel électrique d’1 gigavolt (soit 1 milliard de volts).
GRAPES-3 sert à l'étude des rayonnements cosmique.
Source : Wikimedia/CC/Hideki Tanaka (photo recadrée)Les chercheurs ont étudié des muons : de quoi s’agit-il ?
Comment les chercheurs ont-ils pu estimer la charge électrique de cet événement ? Ils ont utilisé le télescope G3MT, qui fait partie des installations de GRAPES-3 : il est capable de détecter des muons, des particules élémentaires chargées négativement. Les muons sont parfois qualifiés d’ « électrons lourds » en raison de leurs propriétés physiques proches de cette autre particule.
Ce télescope sert à « détecter les muons générés dans l’atmosphère par les rayons cosmiques — des particules chargées qui viennent principalement de l’extérieur du système solaire », explique la revue scientifique dans un communiqué présentant l’étude. Les chercheurs se sont dit qu’ils pourraient utiliser cet instrument pour mesurer l’électricité des orages. Ils ont analysé 184 orages survenus entre 2011 et 2014.
Les chercheurs admettent qu’ils ont dû simplifier la structure des orages dans leurs simulations informatiques. Ils sont cependant convaincus que leurs travaux permettent d’en apprendre davantage sur la constitution de ces impressionnants phénomènes météorologiques.
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