Mais tout ceci a un rapport avec les nuages qui circulent au dessus de nos têtes.
La situation météo du 4 juin 2011 était franchement orageuse, mais elle a épargné un certain nombre de régions qui n'ont pas reçu la pluie tant attendue par les agriculteurs.
cette carte montre la situation des orages le 4 juin à 22h00.
Voir le site http://www.euclid.org
L'activité "électrique" de l'atmosphère intéresse vivement les scientifiques et les météorologues, y compris les amateurs. Elle peut intéresser les radioamateurs et en particulier les amateurs de radiosondes puisque la radio, les ondes et les états électriques comme l'ionisation sont intimement liés.
Bien sur, certains se contenteront de ramasser les radiosondes, pour dépolluer la nature tout en prenant un bol d'air, mais dans les définitions du radioamateurisme, il y a une part d'expérimentation (encore), et la curiosité n'est pas un vilain défaut (pas encore).
Activité "électrique" : schématisation
Découverte récente:
Il y a encore quelques phénomènes de la nature à découvrir, et il n'est pas idiot de lâcher des "ballons-sondes" pour les étudier. Ceux qui sont idiots, ce sont ceux qui estiment que plus rien n'est à trouver, que nous connaissons TOUT et qu'en conséquence, il est ridicule et futile d'envoyer de nos jours des ballons en haute altitude.
Cette attitude cache soit de l'ignorance, soit du dénigrement, ou un autre problème pathologique. Bref, laissons les opinions et continuons nos expériences, comme le font dans le monde une grande quantité de chercheurs (ou découvreurs).
Il est à noter que les amateurs, ont toujours contribué à des découvertes spectaculaires.
Cette découverte au sujet des nuages date de 2009, dans un laboratoire de l' UNIVERSITE D'ALABAMA, plus exactement à HUNTSVILLE.
Pour info, il y a des radioamateurs et des scientifiques dans les UNIVERSITES, et ils lâchent des ballons radioamateurs !
Un astrophysicien examine les données transmises par un satellite FERMI de la NASA, qui orbite à 560 km de la Terre, et il constate une série de pics venant de très loin, des "photons gamma" qui ont voyagé dans l'espace depuis les confins de l'Univers.
Le 13 août 2009 à 5h 10, il remarque un pic anormalement élevé !
L'énergie mise en jeu est de 511 keV ( kiloélectronvolts). Ce nombre signe la détection de l'antimatière !
On distingue des particules "miroirs": l'électron chargé négativement ( -1,6 10-19 coulomb a son équivalent le positron chargé positivement.
Chaque proton, a son antiproton...
Les deux types de matière ne font pas bon ménage ! Heureusement les positrons disparaissent rapidement.
Le savant ne peut que faire la déduction d'une production de positrons d'origine terrestre !
Sur Terre, il y a bien production d'antimatière mais seulement dans les cas :
--- rayons cosmiques qui frappent le haut de l'atmosphère.
--- dans les atomes radioactifs instables.
La coïncidence avec des observations anciennes du satellite et des cartes des orages terrestres violents montrent une relation évidente : les orages produisent de l'antimatière !
Et même, plusieurs flashs de rayons gamma par semaine, une cinquantaine par jour dans le monde ! Les orages se comportent comme des accélérateurs de particules avec une énergie, qui peut atteindre plusieurs dizaines de MeV.
Une valeur de 1022 keV suffit, pour produire des électrons négatifs et des positrons positifs, soit chacun 511 keV.
Certaines particules, qui normalement sont arrêtées par les molécules de la haute atmosphère, sont parvenues jusqu'au détecteur du satellite Fermi, en suivant les lignes du champ magnétique terrestre.
Le positron qui arrive sur le détecteur, au contact d'un électron émet alors un photon, c'est le flash de lumière à 511 keV.
Des questions restent en suspend, car on ne comprend pas encore comment un nuage peut fabriquer un champ électrique suffisant pour que les électrons du nuage soient projetés vers le haut avec une vitesse proche de celle de la lumière.
Les charges de même signes se repoussent.
Un satellite spécialisé sera tourné vers la Terre en 2015. Les ballons-sondes peuvent jouer un rôle non négligeable, mais ils doivent voler au dessus des orages, ce qui est loin d'être facile vu les courants ascendants mais pas impossible.
Une détection de rayons gamma serait une bonne expérience à embarquer sur un ballon.
Il faut évaluer l'énergie de ces rayons qui doit dépasser les 511 keV pour produire des flashs de positrons.
PRINCIPE DE PRODUCTION avec LA FOUDRE :
dessin 1
Le nuage Cumulo-Nimbus est le siège de courants ascendants, qui entraînent des gouttes d'eau et des grêlons dans des tourbillons, des charges électriques sont transportées et on assiste à une accumulation de charges négatives à la base du nuage et positives au sommet.
Le sol qui est une réserve de charges négatives (électrons) sur toute la planète, se charge positivement par influence sous le nuage. Les polarités de même signe se repoussent et de signe contraire s'attirent. Au dessus du nuage, les molécules d'air et les électrons négatifs sont présents.
dessin 2
Dans de très nombreux cas, la foudre se situe entre les charges positives au sol et les charges négatives du nuage. Mais le calcul de la disruption, fait apparaître qu'il n' y a pas suffisamment de tension entre les charges, pourtant elle a bien lieu. C'est un autre sujet de recherche...
dessin 3
Des éclairs peuvent se former dans le nuage, et entre le nuage et le sol. Il arrive dans certains cas, une disparition des charges positives au sommet du nuage.
dessin 5
C'est alors que les charges négatives situées au dessus dans la haute atmosphère sont
énergiquement repoussées à une vitesse proche de celle de la lumière.
dessin 6
Les électrons entrent en collision avec les molécules de l'air, et en percutant les noyaux atomiques, les électrons dévient et il y a production de rayons gamma (en jaune).
dessin 7
Et finalement, ces rayons gamma de forte intensité, (en jaune) percutent des molécules d'air (en rouge). Ces chocs produisent en définitive, des électrons (négatifs) et des positrons (positifs), c'est à dire l'antiparticule de l'électron !
A chaque éclair, des milliards de positrons sont créés, mais ils disparaissent vers le haut, et ont était observés par leur lumière par des astronautes et des satellites. L'origine était assez mystérieuse parce que non encore comprise dans le principe.
Bibliographie:
Sciences et vie 1123 AVRIL 2011
Satellite FERMI NASA
Michael Briggs UNIVERSITE ALABAMA HUNTSVILLE
Satellite RHESSI
Serge Soula Orages Laboratoire aérologie TOULOUSE
Laurent Derome Laboratoire Physique Subatomique GRENOBLE
Jean-Louis Pinçon Laboratoire de Physique et Chimie ORLEANS
Satellite TARANIS projet CNES 2015
http://www.nasa.gov/mission_pages/GLAST/news/fermi-thunderstorms.html
Contact: f6agv AT free.fr
73 Alain F6AGV
