Avez-vous déjà entendu parler des gouttes de feu ? un phénomène aussi rare qu’étrange, mais pourtant bien rationnel. Le documentaire, intitulé « Quand la foudre se met en boule » réalisé par Jean-Pierre Courbatze, nous dévoile les zones d’ombre des « gouttes de feu », sphères intrigantes et pourtant fascinantes. Au travers d’expériences inédites menées par deux chercheurs, Brian Mitchell et Olivier Sublemontier au Synchrotron SOLEIL de Saint­-Aubin (France), plongez dans l’univers fantastique des nanoparticules !

Avez­-vous déjà entendu parler de la foudre en boule ? Aussi appelées gouttes de feu, ces petites sphères fort lumineuses s’agitent dans le ciel les jours d’orage avant de disparaître soudainement. Rares sont ceux à avoir eu la chance de pouvoir les observer. Elles ont pourtant fait parler d’elles à plusieurs reprises. Depuis longtemps déjà, des récits témoignent de ce phénomène étrange, probablement à l’origine de nombreux mythes religieux et souvent mal compris des observateurs.

Jusqu’alors accusées d’être des illusions d’optique ou, plus exotique, des créatures fantomatiques se manifestant à l’attention des vivants , il faut savoir que la foudre en boule reste un phénomène extrêmement rare et difficile à observer. Dans ce contexte et malgré la multiplication des témoignages sérieux et concordants, faute de pouvoir l’étudier de façon empirique, il était presque impossible pour les chercheurs de construire un protocole expérimentale scientifiquement valide. Il aura fallut attendre les années 2000 pour qu’une théorie un peu farfelue, mais au combien pertinente, fasse son apparition et propose une explication rationnelle. Lorsque la foudre frappe le sol, elle pulvériserait le sable à sa surface et produirait ainsi un plasma poussiéreux de nanoparticules de silicium extrêmement brillantes. Le tout formerait une boule de feu flottante se déplaçant dans les airs. Ce nuage incandescent serait donc directement lié à un phénomène naturel, encore fallait-­il en apporter la preuve matérielle.

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Une explication bien scientifique

C’est ce que se sont employés à faire Brian Mitchell et une équipe de chercheurs Israéliens en reproduisant le phénomène in laboratorium, et ceci en dépit des maigres données de recherches à leur disposition. En 2006, ils parviennent à réunir dans leur expérience toutes les conditions environnementales nécessaires à l’apparition des gouttes de feu. Le résultat ne se fit pas attendre, les particules de sables soumises à haute énergie formèrent une sphère étincelante qui semblait flotter dans l’air, avant de s’éteindre subitement. On peut d’ailleurs observer dans la vidéo un court extrait témoignant de cette validation empirique de l’hypothèse. Coup de grâce pour les plus sceptiques, en 2014, une équipe Chinoise de scientifiques parvient à filmer une de ces gouttes de feu, et à analyser par spectrographie les éléments qui la composait. Il en est ressortit, sans trop de surprises, que le gaz incandescent était, en grande majorité, composé de silicium, élément que l’on retrouve en abondance dans la croûte terrestre.

Mais, tandis que toutes les expériences tendent vers la compréhension rationnelle de ce phénomène singulier, de nombreuses questions restent en suspend. L’une d’elle a spécialement retenue l’attention d’Olivier Sublemontier, chercheur et spécialiste français des nanoparticules, et de son équipe. Ensemble, ils ont cherché à déterminer comment cette boule de plasma infiniment volatile pouvait se maintenir aussi longtemps dans l’air tout en se déplaçant. En physique, on sait qu’un plasma de cette nature a inévitablement besoin d’une certaine quantité d’énergie pour se maintenir en vie, mais de quel carburant peut-il bien s’abreuver ? Ingénieusement, ils suggèrent que l’oxygène pourrait tout à fait jouer ce rôle, entretenant l’état d’incandescence du nuage de gaz et lui permettant de prolonger sa durée d’existence.

À ce jour, cette théorie n’a pas encore été validée par l’observation en laboratoire, mais cela n’est plus qu’une question de temps avant que les chercheurs ne parviennent à mettre en évidence l’effet carburant de l’oxygène sur les gouttes de feu, sauf théorie alternative. En pratique, s’intéresser à ce phénomène naturel, dont la méconnaissance alimente encore trop souvent peurs et croyances, permet d’en apprendre d’avantage sur ces nanoparticules de silicium qui sont, rappelons-le, un composant central dans la conception des capteurs solaires. Ces avancées en la matière pourraient éventuellement nous permettre de créer des panneaux photovoltaïques bien plus performants, convertissant avec une efficacité accrue l’énergie solaire en électricité.


Sources : journals.aps.org / lameteo.org / uibk.ac.at / wiley.com

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