Des chercheurs de l'université Penn State ont récemment publié une étude détaillant les mécanismes atmosphériques à l'origine des éclairs. L'équipe, dirigée par le professeur Victor Pasko, a mis en évidence comment des champs électriques puissants dans les nuages d'orage accélèrent des électrons, provoquant des collisions avec des molécules d'azote et d'oxygène. Ces interactions génèrent des rayons X et déclenchent une réaction en chaîne d'électrons et de photons à haute énergie, menant à la formation de la foudre.
Cette recherche offre une explication précise du processus d'initiation de la foudre, reliant les rayons X, les champs électriques et la physique des avalanches d'électrons. Les simulations informatiques réalisées par l'équipe ont permis de modéliser ce phénomène, fournissant ainsi une compréhension approfondie des conditions nécessaires à la formation des éclairs.
Les résultats de cette étude pourraient également expliquer pourquoi certaines émissions de rayons gamma, souvent observées avant un éclair, se produisent sans éclats lumineux ou émissions radio, phénomènes habituellement associés aux orages. Les chercheurs ont démontré que les rayons X produits par les avalanches d'électrons peuvent générer de nouveaux électrons par effet photoélectrique dans l'air, amplifiant rapidement ces avalanches et expliquant l'apparition de rayons gamma dans des régions apparemment silencieuses sur le plan optique et radio.
Cette avancée dans la compréhension des phénomènes atmosphériques liés à la foudre pourrait avoir des implications pour la prévision météorologique et la sécurité publique, en permettant une meilleure anticipation de ces événements naturels.