Les mystères de la foudre en boule

Voici ce qui serait l'unique photographie au monde de la foudre en boule prise à Nagano, au Japon, le 25 juillet 1987 par un étudiant

Selon les témoins, après avoir entendu une énorme explosion accompagnée d'une lumière très vive (probablement un coup foudre très proche), ils virent une boule de feu de la taille et de la forme d'une boule de bowling, de couleur rouge-orangé entourée d'un peu de bleu. "On aurait dit qu'elle était en verre" selon eux. "Elle descendait du ciel vers le sol avant de disparaître".

Souvent, les témoins de la foudre en boule ne se manifestent pas, de peur qu'on ne les croit pas... peut-être à juste titre. Les rares photos représentant la foudre en boule sont floues et peu concluantes, un peu comme les photos d'ovnis, et il est donc facile d'être sceptique. Ils sont un exemple type des problèmes non résolus dans le domaine de la foudre.

La foudre en boule est une sphère lumineuse qui apparaît lors d'orages et qui disparaît, soit paisiblement, soit en explosant. Elle serait même capable d'entrer dans les maisons, dans les cockpits d'avion, passant à travers fenêtres et hublots. Les témoignages révèlent tous qu'elle ne dure que quelques secondes. La foudre en boule est associée à un coup de foudre ordinaire à l'exception près que lorsque l'illumination du coup de foudre s'éteint, quelques sphères lumineuses demeurent dans les airs durant quelques secondes. La plupart du temps, elle est d'une couleur jaunâtre tirant vers l'orange et d'un diamètre situé entre 20 et 40 cm. Certains témoignages rapportent cependant des couleurs allant du vert au bleu et des diamètres de moins de 5 cm jusqu'à plus de 1 mètre. Quant à la température (car on a rapporté des brûlures causées par la foudre en boule), elle pourrait atteindre les 10 000°K. Les gens ont dit avoir entendu un léger crépitement et avoir senti une odeur «sulfureuse» qui proviendrait en fait de l'ozone ou de l'oxyde d'azote qui sont généralement associées aux décharges électriques. La trajectoire typique de la foudre en boule est de partir du ciel en descendant vers le sol, de frôler quelques fils électriques puis de descendre complètement au sol, pour finalement entrer dans une maison et exploser, causant ainsi des dégâts matériels et corporels. Elles peuvent flotter, monter, descendre... leur comportement semble assez aléatoire. Des témoignages de boules de feu en altitude ont aussi été signalés. L'explication la plus prometteuse serait que la foudre en boule soit en fait un plasma fortement ionisé. Un plasma dans un tube de verre (comme un néon) peut être entretenu en lui appliquant de l'extérieur un champ magnétique de haute fréquence, et peut persister presque 1 seconde après l'extinction du champ haute-fréquence. L'hypothèse veut donc que la foudre en boule soit un plasma entretenu par l'immense rayonnement électromagnétique de la foudre qui lui permettrait de durer les quelques secondes observées. Il y a en tous cas une bonne part de vérité.

Dans les accumulateurs d'anciens sous-marins, un court circuit faisait parfois apparaître une boule d'électricité. De rares chercheurs font des expériences concernant la foudre en boule. Selon eux, lorsqu'un éclair frappe une cible, la chaleur émise va se détacher en minuscules particules. Ces dernières sont en partie vaporisées et soulevées par un coussin de gaz incandescent. Lors des rares expériences tentant de reproduire la foudre en boule, on obtient de la vapeur métallique tourbillonnant à très grande vitesse autour d'une gouttelette de métal liquide de la taille d'un grain de sucre. On peut alors obtenir une boule de feu de 6 mm. Il est beaucoup plus difficile d'obtenir des boules plus grosses en laboratoire. Ces hypothèses sont loin de faire l'unanimité parmi les scientifiques. La foudre en boule reste un phénomène particulièrement rare.

Vidéo récente (2012) de la foudre en boule

Cette photo a été prise en laboratoire lors d'une expérience tentant de reproduire la foudre en boule.

Dernière théorie : Les secrets des boules de feu

La science a du mal à expliquer l’origine des mystérieuses boules de feu qui se forment parfois lors des orages. Est-ce du silicium vaporisé par la foudre? C’est ce que soutient une théorie prometteuse.

Nouvelle-Zélande

04/02/2000 - Tous ceux qui ont lu les aventures de Tintin se souviennent de cette scène dans Les sept boules de cristal où, lors d’un orage, une boule de feu traverse la pièce où se tiennent les héros avant de faire disparaître une momie inca. Ces boules de feu sont rares, mais elles existent réellement. La science tente depuis des années d’expliquer comment elles se forment, sans grand succès. Mais des chercheurs néo-zélandais viennent d’émettre une nouvelle théorie qui semble prometteuse.

La taille des boules de feu varie entre celle d’une balle de tennis et celle d’un ballon de plage. Elles sont, selon les témoins, blanches, oranges ou bleues et passent à travers les fenêtres et les murs. On en aurait même vu à bord d’avions. Seul point commun : elles n’apparaissent que lors des orages. Il n’est pas facile, pour la science, d’expliquer un phénomène aussi variable.

John Abrahamson et James Dinniss, de l’Université de Canterbury, en Nouvelle-Zélande, croient que les boules de feu sont formées de silicium en train de brûler. Selon eux, lorsque la foudre touche le sol, elle vaporise des particules de silicium, d’oxygène et de carbone, qui s’associent entre elles pour former de longues chaînes. Ces filaments, qui brûlent plutôt lentement, ont tendance à se replier sur eux-mêmes pour former des boules creuses qui dérivent au gré des vents.

Ces filaments mettent du temps à s’assembler, lorsque les vapeurs brûlantes sortent de terre. C’est pourquoi les boules de feu n’apparaissent pas immédiatement et qu’elles semblent se former dans le vide. Par contre, leurs filaments de silicium sont très flexibles. Il leur suffit d’une fenêtre qui laisse passer un peu d’air pour s’infiltrer dans une maison. En fait, la boule s’étire, puis reprend naturellement sa forme une fois l’obstacle franchi.

Nouvelle théorie : 04/04/2000 :

Les boules de feu observées pendant certains orages pourraient être des réseaux sphériques de silicium soumis à une intense oxydation.

Décrite depuis l'Antiquité, la foudre en boule, ou foudre globulaire, demeure un véritable mystère. Incapables de reproduire en laboratoire ces sphères lumineuses qui volent dans les airs puis s'éteignent ou explosent, les scientifiques n'ont aucune explication valable à fournir. Cependant, John Abrahamsson et James Diniss ont peut-être trouvé une solution. Selon ces deux physiciens néo-zélandais, les boules de feux seraient constituées de nanoparticules de silicium pur, formées à partir du sol. Ce nouveau modèle théorique a l'avantage d'expliquer bien des aspects de la foudre globulaire. Seul bémol : il ne permet toujours pas de la recréer in vitro.A ce jour, toutes les connaissances sur la foudre globulaire proviennent des milliers de témoignages visuels. Elle se présente sous la forme d'une sphère lumineuse qui apparaît lors d'un orage, d'un diamètre compris entre cinq et trente centimètres. Elle peut persister jusqu'à cinquante secondes mais sa durée de vie moyenne est de l'ordre de quinze secondes. Tantôt elle s'évanouit simplement, tantôt elle explose. Blanche ou jaune, elle éclaire un peu moins qu'une ampoule de 100 watts. Caractéristique curieuse : elle semble souvent flotter au-dessus du sol et sa trajectoire reste imprévisible. Dotée d'une formidable énergie, elle est capable de provoquer de nombreux dégâts.

Pour tenter d'expliquer ce phénomène, John Abrahamsson et James Diniss, de l'université de Canterbury, sont partis d'un constat simple. "Les premières cibles de la foudre sont les arbres et le sol. Ces matériaux peuvent être considérés comme des mélanges de carbone et de silice. Or, sous haute température (environ 3 000 Kelvin), il est possible de réduire ce mélange en silicium pur, en monoxyde ou en carbure de silicium." C'est une technique qu'emploie couramment l'industrie pour obtenir ce métal à des fins électroniques. Pour que cela fonctionne, il suffit qu'il y ait d'une à deux fois plus de carbone que de silice.

En analysant plusieurs échantillons de sol, les deux scientifiques ont justement découvert un ratio carbone/silicium adéquat. Et comme la foudre peut atteindre des températures de plusieurs milliers de Kelvins, il n'en fallait pas plus pour qu'ils échafaudent une théorie basée sur la formation de silicium pur. Refroidit rapidement, il se condenserait en nanoparticules. Ces dernières s'assembleraient alors pour former des chaînes et peut-être même un réseau sphérique. Très vite en contact avec l'oxygène de l'air, cette pelote s'oxyderait et s'échaufferait donc à nouveau.

Incapables de former une sphère entière dans leur laboratoire, John Abrahamsson et James Diniss sont néanmoins parvenus à observer les chaînes. A partir de là, ils ont pu établir certaines propriétés de leur hypothétique boule de silicium. D'une densité très faible en raison de sa nature même, elle est susceptible de flotter dans les airs. Sa durée de vie dépend, quant à elle, de la température juste après sa formation et avant son réchauffement par oxydation. Plus cette température est basse, plus la durée du phénomène est longue, de deux à trente secondes. La luminosité, comprise en 1,2 et 14 watts, persiste le temps que l'oxygène "consomme" toutes les couches successives de silicium. Enfin, si la température finale atteint les 1 700 ou 2 000 Kelvin, le silicium fond et le réseau explose. En dessous (par exemple, quand il y a plus de carbone dans le mélange de départ), la sphère disparaît simplement. Evidemment, toutes ces caractéristiques rappellent étrangement celles de la foudre globulaire. La théorie d'Abrahamsson et Diniss serait-elle la bonne ? Seule la poursuite de leurs recherches et la formation d'une véritable sphère in vitro le dira.