La fulgurite révèle l'énergie dans un éclair de foudre

En voyants les dégâts que des éclairs peuvent causés on a l’impression qu’ils contiennent beaucoup d’énergie. Mais, combien ?

Au début du dernier siècle un chercheur dans un laboratoire en Uppsala, Suède, a lavé ces mains dans une cuvette avant de partir. Par pur chance la cuvette était placée sur une table devant une fenêtre ouverte. La nuit suivant il a eu de la foudre. En revenant le lendemain le chercheur a vu que une quantité de l’eau dans la cuvette s’est évaporé, apparemment à cause d’un coup de foudre. Pour calculer l’énergie dans l’éclair comme la quantité de l’eau évaporé il a très intelligemment rempli la cuvette avec l’eau jusqu’au la rayure du savon. L’incident est connu comme la première fois que l’énergie dans un éclair a été mesurée.  

La foudre frappe la terre 45 fois par seconde et entre 75 – 90% des éclairs se produit sur la terre. L’énergie libérée varie beaucoup mais pour se donné une idée il est parfois utile de la calculer avec des chiffres rondes. Une éclaire peut porter plus que 20 MJ. Donné que la chaleur latente d'évaporation d’eau est de 2,3 MJ, elle est suffisant pour vaporiser autour de 10 litre d’eau. Elle est aussi équivalente de 4 kg dynamite, ou de 20 fois chauffer 20 minutes dans une micro-onde, ou laisse une ampoule de 60 W allumé pendant 3 jours.

Une façon plus moderne de mesurer l’énergie dans des éclairs est d’étudier des fulgurites. Ils sont formés dans du sable frappé par des coups de foudres. À cause de l’énergie relâché le sable se chauffe à plus de 3000 degrés, se  vaporise et se condense comme du sable vitrifié en forme de tuyaux. Le diamètre peut varier de millimètre à centimètre et la longueur peut atteindre plusieurs décimètres.  

C’est en mesurant la taille de ces fulgurites que la recherche maintenant a pu se donner une meilleure compréhension pour l’énergie porté par des éclairs.

Source: Scientific Reports.