Le mystère des nuits lumineuses

Nuit lumineuse
Depuis le premier siècle de notre ère, les philosophes, les scientifiques et les journalistes ont constaté l'apparition occasionnelle de phénomènes connus sous le nom de « nuits brillantes » ou « nuit lumineuses ». Ce phénomène d’origine atmosphérique consiste en une lueur inexpliquée dans le ciel de la nuit qui permet aux observateurs de voir des montagnes lointaines et même de lire des journaux presque comme en plein jour. Il ne s’agit pas d’aurores boréales mais bien d’un autre phénomène.
 

Publication d’une nouvelle étude en 2017

Une nouvelle étude de l'Université York, au Canada, utilise les données thermosphériques de l'Interféromètre d'imagerie éolienne (WINDII), un instrument autrefois porté par un satellite de recherche sur la haute atmosphère de la NASA , pour expliquer ces phénomènes historiques qui n’avaient encore jamais été expliqués scientifiquement.

Le professeur Gordon Shepherd, de l'Université York, et son collègue Young-Min Cho, suggèrent dans un article scientifique publié en ligne dans la revue Geophysical Research Letters que ceci se produit lorsque les ondes dans la haute atmosphère convergent vers des endroits précis sur Terre et qu’elles amplifient la lumière naturelle. Une faible lumière dans le ciel nocturne, qui semble souvent verte en raison de l’activités des atomes d'oxygène dans la haute atmosphère, devient alors très brillante au point d’éclairer le paysage de manière surréaliste.

Des récits historiques de nuits brillantes qui remontent à des millénaires

C’est Pline l'Ancien, un philosophe et naturaliste romain du 1er siècle de notre ère, auteur de l'encyclopédie Naturalis Historia en 37 volumes, qui décrit le phénomène pour la première fois :

Le phénomène communément appelé "Soleil de nuit", c'est-à-dire une lumière émanant du ciel pendant la nuit, a été vu lors du consulat de C. Caecilius et Cn. Papirius en 113 avant Jésus-Christ, et beaucoup d'autres fois, donnant une apparence du jour pendant la nuit .
 

Un événement similaire et bien documenté s'est produit au début de juin 1783 et s’est répété les nuits du 26 au 30 juin.

Un autre phénomène a été décrit dans une citation de M. Toucher à Viroflay le 30 juin 1908 :

A 20 h, il était très facile de distinguer les objets dans les rues non éclairées. C'est cette luminosité générale qui a attiré mon attention. A cause de la pénurie de charbon, l'obscurité était complète dans les rues dépourvues d'électricité .

A 22 h 30 je pouvais faire des observations plus complètes. Le ciel était très clair, plein d'étoiles qui brillaient à l'horizon. Il n’y avait pas de clair de lune. Tous les détails du paysage étaient visibles. Dans le jardin, nous pouvions reconnaître tous les objets sans aucune difficulté. Des cailloux (de diamètre 10 mm à 15 mm) brillaient sur le sol sombre .

 

Un autre événement a été observé en France le 23 décembre 1916 et a également été vu par un membre de la Société Astronomique de France de Copenhague.

Un phénomène rare

Les observations modernes des nuits brillantes de la Terre sont pratiquement inexistantes. Même les chercheurs consacrés à la lumière n'ont jamais vu une vraie nuit brillante de leurs propres yeux. Mais avant même l'avènement de l'éclairage artificiel, les nuits claires étaient des phénomènes rares et très localisés.

Normalement, en dehors des nyctalopes, les gens ne remarquent pas la lumière de l'air, mais les nuits claires peuvent devenir visibles à l'œil nu, produisant cette lueur inexpliquée détaillée dans les observations historiques.

Peu de personnes, voire aucune, observent des nuits claires à cause de la pollution lumineuse généralisée, mais les résultats montrent qu'elles peuvent être détectées par des scientifiques et peuvent encore être remarquées dans des régions éloignées des villes.

Cette luminescence peut être une préoccupation pour les astronomes, qui doivent faire face à cette lumière supplémentaire tout en faisant des observations avec des télescopes.

Le professeur Shepherd explique que :

Des nuits lumineuses existent, et elles font partie de la variabilité de la lumière de l'air qui peut être observée avec des instruments satellite.
 

Le dossier historique est cohérent, remontant à des siècles, et les descriptions sont très similaires
 , ajoute-t-il.

Quels sont les mécanismes des nuits claires ?

Les nuits lumineuses ont disparu. Personne ne les voit plus, personne ne parle plus d'elles ou ne les enregistre plus depuis longtemps, mais elles constituent toujours un phénomène intéressant.

Le professeur Shepherd connaissait les observations historiques et pouvait voir des événements de nuit brillantes reflétés dans les données de WINDII, mais il ne pouvait pas expliquer pourquoi les phénomènes se produisaient. Avec son collègue le Dr Cho, ils cherchaient des mécanismes qui permettraient à la lumière aérienne d'augmenter à des niveaux visibles à des endroits spécifiques.

La lumière de l'air provient des émissions de lumière de différentes couleurs issus des réactions chimiques dans les parties supérieures de l'atmosphère.

La partie verte de la lumière se produit lorsque la lumière du Soleil divise les molécules d'oxygène en atomes d'oxygène individuels. Lorsque les atomes se recombinent, ils dégagent l'énergie excédentaire sous forme de photons dans la partie verte du spectre de la lumière visible, donnant au ciel une teinte verdâtre très commune aux aurores boréales.

Pour trouver les facteurs qui provoqueraient des pics de lumière et créer des nuits lumineuses, l'équipe a analysé deux années de données de WINDII pour des profils de lumière inhabituelle, excluant les météores et les aurores, qui ont leurs propres signatures distinctes.

Les vagues de l’atmosphère

Les auteurs de l’étude ont identifié 11 événements dans lesquels WINDII a détecté un pic dans les niveaux de luminescence qui serait visible à l'œil nu, deux d'entre eux étant décrits en détail dans l'étude.

Enfin, ils ont combiné les événements avec les hauts et les bas des grandes vagues de la haute atmosphère qui entourent le globe et sont influencées par les conditions météorologiques. On les appelle les ondes de Rossby.

Lorsque les pics de certaines vagues de Rossby s'alignaient, ils produisaient des événements de nuit brillantes qui pouvaient se reproduire plusieurs nuits de suite à un endroit précis.

Ces événements étaient de quatre à dix fois plus brillants que la lumière de l'air normale et pouvaient être responsables des nuits brillantes observées à travers l'histoire.

D'après leurs données, les chercheurs estiment qu'à un endroit précis, les nuits lumineuses visibles ne se produisent qu'une fois par an et que leur observation reposerait sur un observateur du ciel regardant depuis un endroit éloigné dans une nuit claire et sans lune.

Ils estiment enfin qu'une nuit brillante se produit quelque part sur Terre, à différentes longitudes, sur environ 7% des nuits.

Si un astronome voulait vivre une nuit brillante personnellement, les auteurs soupçonnent que les scientifiques pourraient prédire leur occurrence s'ils surveillaient les vagues de façon continue, de sorte qu'ils puissent calculer le moment où leurs pics seraient alignés.



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Cet article a été mis à jour pour la dernière fois le 19 Février 2019. Il est à jour.