mardi , 26 septembre 2017

Le mystère résolu des “nuits lumineuses”

Une étude suggère une explication sur un ancien phénomène qui a été rapporté tout au long de l’histoire. Et il semble que les nuits lumineuses existent réellement.


Le mystère résolu des “nuits lumineuses”
Au premier siècle, les scientifiques, les philosophes et les journalistes ont noté l’occurrence occasionnelle de nuits lumineuses. C’est un phénomène qui se produisait lorsqu’une lueur inexpliquée dans le ciel nocturne permettait aux observateurs de voir des montagnes éloignées, de lire un journal ou de regarder leur montre. Une nouvelle étude dans Geophysical Research Letters utilise des données satellitaires pour présenter une explication possible de ces phénomènes historiques étonnants.

Les auteurs suggèrent que lorsque les ondes dans la haute atmosphère convergent vers des emplacements spécifiques sur Terre, elles amplifient la lumière du ciel nocturne. Cette dernière est une faible lumière dans le ciel nocturne qui apparaît souvent verte en raison des atomes d’oxygène dans la haute atmosphère. Normalement, les gens ne remarquent pas la lumière du ciel nocturne, mais les nuits lumineuses peuvent devenir visibles à l’oeil nu en produisant la lueur inexpliquée détaillée dans les observations historiques.

Actuellement, il n’y a quasiment personne qui peut observer des nuits lumineuses à cause de la pollution lumineuse généralisée, mais les nouveaux résultats montrent que ces nuits lumineuses peuvent être détectées par des scientifiques et elles sont sans doute observables dans des régions éloignées. L’éclat de la lumière du ciel nocturne peut devenir un problème pour les astronomes dans leurs observations avec des télescopes. Les nuits lumineuses existent et elles font partie de la variabilité de la lumière de ciel nocturne qu’on peut observer avec des satellites selon Gordon Shepherd de l’Université York à Toronto et auteur principal de la nouvelle étude.

Le mystère historique des nuits lumineuses

Les récits historiques des nuits lumineuses remontent à plusieurs siècles. Pline l’Ancien a décrit des nuits lumineuses en disant : Le phénomène communément appelé soleil nocturne, c’est-à-dire une lumière émanant du ciel pendant la nuit, a été observé pendant le consulat de C. Caecilius et Cn. Papirius (environ 113 avant l’ère commune) et dans de nombreuses autres occasions, on voyait l’apparence du jour pendant la nuit.

Les médias européens et la littérature scientifique rapportent également des observations de ces événements en 1783, 1908 et 1916. Les observations historiques sont très cohérentes au fil des siècles et les descriptions sont très semblables selon Shepherd.

Les observations modernes des nuits lumineuses sont pratiquement inexistantes. Même des chercheurs comme Shepherd et ses collègues n’ont jamais vu une véritable nuit lumineuse. Et même avant l’avènement de l’éclairage artificiel, les nuits lumineuses étaient rares et très localisées. Les nuits lumineuses ont disparu selon Shepherd. Personne ne les voit et personne n’en parle, mais elles sont encore un phénomène intéressant.

Des anomalies de la lumière du ciel nocturne

Shepherd connaissait les observations historiques et il pouvait voir ces événements nocturnes brillants dans les données du Wind Imaging Interferometer (WINDII), un instrument qui était à bord du satellite Upper Atmosphere Research Satellite (1991-2005), mais il ne pouvait pas expliquer l’origine de ces phénomènes. Ce chercheur et son co-auteur, Youngmin Cho de l’Université York, ont recherché des mécanismes qui pourraient augmenter l’exposition de la lumière du ciel nocturne à des niveaux visibles dans certaines zones.

La lumière du ciel nocturne provient des émissions de différentes couleurs de la lumière qui sont le résultat des réactions chimiques dans les zones supérieures de l’atmosphère. La partie verte de la lumière du ciel nocturne se produit lorsque la lumière du soleil sépare l’oxygène moléculaire en atomes d’oxygène individuels. Quand les atomes se recombinent, ils éliminent l’excès d’énergie comme des photons dans la partie verte du spectre de la lumière visible en donnant une teinte verdâtre au ciel.

Pour découvrir des facteurs qui causeraient des pics de ce processus afin de créer des nuits lumineuses, les chercheurs ont recherché dans les données WINDII pour des profils inhabituels en excluant les météores et les aurores qui possèdent leurs propres signatures distinctes. Ils ont identifié 11 événements où WINDII a détecté une pointe dans les niveaux de la lumière du ciel nocturne qui seraient visibles pour l’oeil humain et 2 de ces événements sont détaillés dans l’étude.

Enfin, les chercheurs ont associé ces événements avec l’augmentation et la baisse des ondes zonales (Onde de Rossby). Ce sont de grandes ondes dans la haute atmosphère qui entourent le globe et qui sont affectées par le climat. Quand les pics de certaines ondes sont alignés, alors ils produisent des événements nocturnes brillants qui pourraient durer pendant plusieurs nuits dans un endroit précis. Ces événements sont de 4 à 10 fois plus lumineux que la lumière normale du ciel nocturne et ils pourraient être responsables des nuits lumineuses observées tout au long de l’histoire.

Cette étude est une approche limpide pour comprendre cette vieille énigme des nuits lumineuses et la réponse est la dynamique atmosphérique selon Jürgen Scheer de l’Instituto de Astronomía et Física de l’Espacio à Buenos Aires. Nous avons maintenant une bonne idée des phénomènes dynamiques qui sont responsables des événements d’une luminosité extrême.

Observer une nuit lumineuse

À partir de leurs données, les chercheurs estiment qu’à un endroit précis, les nuits lumineuses ne se produisent qu’une fois par an et leur observation se baserait sur un observateur du ciel qui regarderait d’un endroit éloigné pendant une nuit claire et sans lune. Shepherd estime qu’une nuit lumineuse se produit quelque part sur Terre à différentes longitudes sur environ 7 % des nuits.

Si un astronome voulait voir une nuit lumineuse, alors Shepherd estime que les scientifiques pourraient prédire leur apparition s’ils surveillaient continuellement les ondes afin de calculer le moment exact pendant l’alignement des pics. Le prochain défi consistera à reproduire la convergence observée de ces ondes à travers la modélisation et à prendre en considération les effets des autres types d’ondes dans l’atmosphère selon Shepherd. Peut-être que la question des nuits lumineuses est de l’histoire ancienne selon Shepherd. Mais au moins, j’ai eu le dernier mot avant qu’elles disparaissent de nos mémoires.

Source  : Geophysical Research Letters (http://dx.doi.org/10.1002/2017GL074014)

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A propos de Jacqueline Charpentier

mm
Ayant fait une formation en chimie, il est normal que je me sois retrouvée dans une entreprise d'emballage. Désormais, je publie sur des médias, des blogs et des magazines pour vulgariser l'actualité scientifique et celle de la santé.

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