Données spectroscopiques d'un fantôme vert atmosphérique capturées pour la première fois

a) Image composite du sprite méduse (rouge). La projection de la fente est superposée sous la forme d'une ligne jaune. b) Les images vidéo moyennes (empilées) de l'arrière-plan lumineux dans les 10 s avant et après le temps de sprite montrent une structure en bandes que nous interprétons comme probablement causée par la modulation de la couche d'air lumineux hydroxyle (OH*) par les ondes de gravité. Crédit : Nature Communications (2023). DOI : 10.1038/s41467-023-42892-

Une équipe d'astronomes de l'Instituto de Astrofísica de Andalucía, du CSIC, de la Glorieta de la Astronomía et de l'Universitat Politécnica de Catalunya a capturé pour la première fois des données de spectroscopie d'un fantôme vert mésosphérique.

Des recherches antérieures ont montré que lors de certains orages, des phénomènes atmosphériques appelés sprites apparaissaient au-dessus des types normaux d'éclairs, et les sprites étaient des décharges électriques, généralement affichées sous forme d'éclairs rouge-orange sous diverses formes, connus dans la communauté scientifique sous le nom d’événements lumineux transitoires (TLE).

En 2019, un scientifique citoyen nommé Hank Schyma, alors qu'il enregistrait une vidéo d'un TLE, a découvert qu'il avait également enregistré une lueur verdâtre au sommet d'un TLE. Il a posté sa vidéo sur YouTube, où elle a attiré l'attention des observateurs du ciel professionnels. Depuis lors, vidéastes amateurs et professionnels ont réussi à capturer les « fantômes verts », comme on les appelle désormais. 

Le consensus  était que les fantômes verts n'étaient probablement rien d'autre que des atomes d'oxygène excités. Peu convaincus, les membres de l’équipe de cette nouvelle étude ont entrepris de capturer des données spectroscopiques d’un fantôme vert, qui montreraient quels matériaux présents dans l’atmosphère ont contribué à sa création.

En raison de leur rareté, il a fallu près de quatre ans aux chercheurs pour atteindre leur objectif. Cela s'est produit dans la nuit du 21 septembre 2019, alors que l'équipe pointait son appareil vers un TLE au-dessus de la mer Méditerranée. Et bien que l’équipe n’ait pas été en mesure de capturer des preuves photographiques du fantôme vert, leur équipement a montré une lueur dans le spectre vert : elle a duré plus de 500 millisecondes, bien plus longtemps qu’un TLE.

Ils ont trouvé des traces de nickel, de fer et d'azote en plus de l'oxygène, ce qui suggère que le fantôme vert résultait de l'ablation météorique de particules de poussière interplanétaires se déplaçant à grande vitesse dans l'atmosphère.

Plus d'informations : María Passas-Varo et al, 

• La spectroscopie d'un fantôme mésosphérique révèle des émissions de fer, Nature Communications (2023). DOI : 10.1038/s41467-023-42892-1
• Là où la foudre « fantôme vert » prend sa teinte émeraude, Nature (2023). DOI : 10.1038/d41586-023-03810-z