• Les lumières sismiques

    Mystères de la terre

    Les lumières sismiques 

    Les étranges lumières liées aux secousses sismiques par Jean Etienne, Futura-Sciences 

    Plusieurs personnes affirment avoir observé de puissants flashes lumineux dans le ciel au moment d'un tremblement de terre.

    Bien que ce genre de témoignage ait naguère été considéré comme farfelu, l’accumulation de preuves et la reproduction du phénomène dans des circonstances identiques inciterait plutôt à considérer une manifestation naturelle, bien qu’encore inexpliquée.

    Ainsi Elvira Witney, une habitante de Westgate affirme avoir observé un phénomène de foudre en boule au moment précis de la secousse sismique, qui s’est ensuite éteint comme une simple lumière. Graham Hubler, du United States Naval Research Laboratory et expert dans ce genre de manifestation, confirme l’existence de nombreux rapports de foudre en boule associés aux secousses sismiques. Selon lui, ces éclairs lumineux pourraient avoir pour origine des minerais aux propriétés piézoélectriques qui se trouvent à l’état naturel dans le sol, pouvant libérer une très haute tension électrique lorsque la pression varie fortement suite à un mouvement tellurique violent.

    Au-dessus de l'eau aussi

    Jean Howard, conservateur au musée de Louth à Tathwell, a aussi témoigné avoir été réveillé par un tel flash lumineux alors qu’il se trouvait dans sa chambre. Il a immédiatement pensé à un éclair d’orage avant de se rendre compte qu’il s’agissait d’un tremblement de terre, qui n’a d’ailleurs provoqué aucun dégât chez lui.

     


    Vidéo tournée par une chaîne de télévision péruvienne sur laquelle plusieurs de ces manifestations lumineuses sont visibles.

    Ce type de phénomène a été rapporté depuis plusieurs siècles par les chroniqueurs mais il n'a été pris au sérieux que lorsqu’il a été photographié pour la première fois, au Japon, dans les années 1960. Le 15 août 2007, d’autres témoins ont fait état de lumières semblables observées lors d’un tremblement de terre au Pérou, aucune trace d’explosion ou même de combustion n’ayant été découverte au sol à l’endroit du phénomène, qui semble quelquefois s’être produit au-dessus de la mer.

    (source : futura-sciences

    Les lumières sismiques tombent dans la catégorie générale des "précurseurs de tremblements de terre", des phénomènes que certains géophysiciens pensent être symptomatiques des tensions s'accumulant et se déchargeant qui mènent parfois aux tremblements de terre. Ces phénomènes incluent des signaux électriques, visuels, infrarouges et autres possibles, mais le domaine est en général mal compris et certains phénomènes rapportés sont controversés. Des signalements de lumières non-identifiées ont été associées anecdotiquement à des tremblements de terre depuis des siècles et aujourd'hui de nombreux géophysiciens (bien que pas tous) acceptent que l'association soit réelle. Mais même aujourd'hui les causes et mécanismes exacts restent obscurs.

    La plupart des observations de LS sont des éclairs blancs à bleuâtres ou des lueurs durant plusieurs secondes associées à des tremblements de terre modérés à grands . La plus grande étude d'observations LS modernes traite de plus de 40 exemples rapportés durant les tremblements de 1988-89 à Saguenay, au Quebec.

     Selon Derr ils se répartissent en 6 types de phénomènes lumineux :

     (1) éclair sismique, (2) bandes lumineuses atmosphériques, (3) masses incandescentes globulaires, (4) langues de feu, (5) flammes sismiques, et une catégorie nouvellement reconnue, (6) décharges coronaires ou ponctuelles.

     Le tremblement de terre de Kobe, au Japon, en 1995 (magnitude 6,9) produisit 23 observations à moins de 50 km de l'épicentre. Il s'agissait d'une lumière blanche, bleue ou orange toutes avec une hauteur supérieure de 200 m et une dimension linéaire de 1 à 8 km. Les types de phénomènes phosphorescents furent classés comme : éclair avec lignes en zig-zag, sources de gonflement en forme de bouclier, des sources en forme d'éventail s'étendant vers le haut, ou une ceinture de lumières (y compris des sources en forme d'arcs). 

    La nuit du 27 au 28 juillet 1976, de nombreuses personnes de la région de Tangshan, au nord-est de la Chine, signalèrent d'étranges lumières multicolorées et des bruits forts. Des personnes signalèrent des éclairs de lumière, d'autres virent des boules de feu à travers le ciel. Ils furent suivis de forts bruits de rugissements. Des travailleurs à l'aéroport de Tangshan dirent que les bruits étaient plus forts que les moteurs d'avions. Les animaux domestiques et de ferme se comportaient très anormalement. A 03:42 le matin du 28 juillet, un tremblement de magnitude 7,8 frappa Tangshan et dévasta la ville, tuant plus de 240 000 personnes. Ce fut le tremblement de terre le plus meurtrier du siècle . 

    Les mécanismes proposés pour les LS incluent la piézoélectricité, la chaleur de friction, la sono luminescence, les émissions de gaz de phosphine et plus. Les problèmes avec les théories favorisées de migration de charge électrique (comme la théorie de piézoélectricité) se sont centrées autour du fait d'obtenir une densité d'électrons négatifs suffisants à la surface à travers les roches. Une théorie prometteuse récente développée par Friedemann Freund de la NASA suggère que les LS sont plutôt causées par des porteurs de charge de trous positifs qui changent les roches momentanément en semi conducteurs de type-p. Les décharges coronaires ou ponctuelles, comme ils en fut observées à Saguenay, sont considérées confortant fortement cette théorie de trous positifs. Nous avons consulté le professeur Freund durant notre enquête sur les phénomènes des îles anglo-normandes. 

    La zone de la Manche n'est pas particulièrement géologiquement active. Après un tremblement notable sous la côte du Kent en 2007 (le plus fort dans la zone nord-est de la Manche depuis 1950 et le plus ford au Royaume Uni depuis 100 ans) le British Geological Survey ne lista qu'une douzaine de tremblements (de toutes magnitudes) à moins de 50 km du nouvel épicentre depuis 1328AD. Il par conséquent particulièrement intéressant que ce tremblement de terre de 2007 ait eu lieu le 27 avril, seulement 4 jours après l'observation de PAN au-dessus des îles anglo-normandes. 

    En gardant à l'esprit que les processus qui débouchent sur des tremblements de terre se développent avec des durées de lead de peut-être des semaines ou des mois, et que la géologie profonde de la Manche pourrait relier Aurigny et la côte du Kent, nous avons considéré qu'une LS liée 4 jours plus tôt pourrait être possible. Avec ceci à l'esprit nous avons examiné la géologie et la sismicité de la zone des îles anglo-normandes. 

    Nous avons trouvé dans les archives du Département Météorologique/BGS de Jersey pour les années 1996-2006 que la zone est sujette à quelques tremblements de terre chaque année, la plupart des tremblements mineurs autour de magnitude 1,0 ou moins, et la plupart avec des épicentres près de Jersey. La caractéristique géologique la plus intéressante, cependant, fut une faille ou un complexe de failles connu sous le nom de système de faille de Aurigny-Ushant, passant dans la Manche à quelques miles au nord d'Aurigny et s'etendant sur une direction nord-est/sud-ouest vers l'île d'Ushant. Et à l'intérieur des limites du système Aurigny-Ushant juste au nord-ouest d'Aurigny se trouve la structure de fond marin la plus profonde de la Manche, le Hurd Deep. 

    Nous avons trouvé des points de vue ambigüs quant à l'origine géologique de la Deep, une opinion récente semblant favoriser une origine tectonique (i.e., une origine de faille) après des théories antérieures impliquant un ancient tidal scouring. Mais une théorie de 1985 par Smith proposant une origine catastrophique lors d'un événement de percée massif en Mer du Nord qui créa la Manche en flood scouring semble newly relevant à la lumière d'études au sonar récentes ayant identifié des cicatrices caractéristiques d'une "mega-innondation" sur le fond marin. 

    La géologie du underlying faulted Channel bedrock is that of an ancient rift valley whose contours it appears determina le profil de overlying landbridge de craie. En conséquence il y avait relativement peu de ground ici, et lorsque le débit du Rhin amena le niveau de la Mer du Nord choked de glace à s'élever un système de rivière se développa probablement à travers les parties lower-lying de la craie, commençant une érosion qui accéléra jusqu'à ce que finalement (peut-être aidée par un séisme déclencheur) la mer broke catastrophically à travers the land bridge to scour the Channel. Il apparait que la Hurd Deep est aussi une faille pré-existante trough qui a pu être approfondie en scouring and then choked by jusqu'à 140 m de réouverture sédimentaire to its present depth of 75 m.


     

    Le tremblement du Kent à 07:18Z, le 28 avril 2007, enregistra une magnitude de Richter de 4,2 et eut un épicentre près de Folkestone. Il fut suivi d'une séries de 9 répliques de magnitude ~1,0 jusqu'au 5 juin. Il eut lieu à une faible profondeur (< 5 km) sous la côte. La BGS moment tensor solution indicated nodal planes of the fault movement orientés SSO-NNE ou SE-NO. Aucun tremblement ne semble avoir été signalé dans ou près des îles anglo-normandes, que ce soit alors ou autour du 23 avril, mais il nous sembla possible que la zone des îles anglo-normandes ait pu être reliée à la zone côtière du Kent par ce système de failles de la Manche et que la tension tectonique associée puisse s'être accumulée dans les roches sous-jancetes près de la Hurd Deep avant le tremblement de terre de Folkestone.

    Nous avons aussi trouvé des opinions variables là-dessus. Nous avons demandé son opinion au Dr Roger Musson, du British Geological Survey, qui a répondu ne pas être au courant de LS intervant à une si grande distance (330 km) depuis un hypcentre de tremblement et douter d'un lien en raison du faible volume fracturé dans ce cas (de l'ordre de 1 km3). Cependant Freund nous dit que le stress peut s'accumuler à 300 km de la fracture et qu'il est très difficile de placer des limites à la distribution du stress souterrain .

    Une étude des rapports de LS de Saguenay indique 4 observations à des distances > 160 km, 2 à > 200 km . Freund considérait une origine tectonique comme plausible en termes de son processus trou-p, mais que cette situation soit ou non applicable à l'observation rapportée... bien sûr je ne sais pas . John Derr discusta du rapport d'observation avec Freund et avec les experts de LS canadiens St-Laurent et Theriault, and fut plus optimiste : Je pense que nous sommes d'accord sur le fait que l'observation est très susceptible d'être une LS précurseur, nous dit-il, et pourrait mener à de nouveaux éclairages sur le mécanisme de génération de ces lumières . 

    Nous avons aussi recherché des éléments anecdotiques historiques selon lesquels les conditions tectoniques locales pourraient être favorables aux LSs. Nous n'avons pu trouver qu'une histoire liée à des tremblement de terre , répertoriée en 1843. 

    A 19:30 le 20 décembre 1843, un météore très remarquable fut vu dans le ciel de Guernesey, un corps lumineux comme une lune nuageuse se déplaçant lentement pendant 10-15 mn. 2 jours plus tard à 15:00 le ciel brillant hitherto rempli de nuages alors étrangement colorés de teintes de vert, rouge et pourpre. A 15:50 un tremblement de terre frappa, secouant les bâtiments, faisant sonner les cloches de l'église et provoquant des dommages mineurs, tandis qu'un fort grondement ondulant était entendu dans toute l'île. 

    Une question potentiellement pertinente pour la théorie des LS est que nos PANs auraient apparememnt été situés au-dessus de l'océan. En termes de certaines théories LS cela pourrait être problématique. Par exemple, le chauffement de friction ou décharge coronaire piézoélectrique semblerait nécessiter une interface roche-air pour générer des corps lumineux dans l'atmosphère. Dans toute théorie de migration de charge d'électron il y a déjà une difficulté avec le transport de charge suffisante vers la surface de roches exposées. On peut imaginer que des fractures de stress étincelantes dans des roches sous le fond marin puissent émettre des ondes radio, mais celles-ci seraient bloquées ou atténuées de manière considérable par le volume d'eau surplombant. 

    La théorie récente du trou-p de Freund a attiré l'attention largement parce qu'elle offre un mécanisme alternatif prometteur de migration de charge dans la roche. Ce mécanisme est, comme il nous l'a expliqué, relativement trivial et ne pourrait probablement pas contourner les problèmes de théories conventionnelles de décharge coronaire dans le cas d'une EQL au-dessus de l'eau. Cependant il existe une 2nde possibilité plus intriguante basée sur des observations qui suggèrent que la fonction d'onde associée aux porteurs de charge de trou positif n'est localisée sur aucun des anions d'oxygène mais se répand sur de nombreuses positions d'anions d'oxygène, peut-être jusqu'à plusieurs centaines. Si la densité du nombre de pholes atteint un seuil... les fonctions d'onde commençeront à se recouvrir et le système entreprendra une transition d'un état de semiconducteur faiblement dopé à un état de plasma hautement dopé (quasi-métallique). J'ai "vu" cette transition dans un certain nombre d'expérimentations...

    La pertinence de ce mécanisme pour les PANs des îles anglo-normandes est la possibilité qu'une accumulation rapide de tensions tectoniques dans un volume source réduit de la croûte terrestre pourrait mener à un tel état de plasma devenant instable et "éclatant" vers l'extérieur à travers la surface. Freund spécule que certaines LS sont de tels plasmas trou-p, et en réponse à nos questions il fut de l'avis qu'un corps d'eau peu profond ne serait pas un obstacle (je pense) à l'explosion de la bulle de plasma. Cependant il avertit qu'il ne s'agit que d'un processus physique plausible (encore non testé) qui pourrait expliquer une partie de l'histoire et qu'il n'y a encore ni de base théorique ni expérimentale pour dire que des formes grandes, stable et lumineuses en altitude peuvent être causées par de telles explosions de plasma si elles ont bien lieu. 

    Cette théorie a soulevé d'autres questions dans nos esprits. Un plasma instable se propageant rapidement vers l'extérieur à travers la roche depuis le volume source préfèrerait, on imagine, voyager comme un front d'onde en expansion de plasmons de type-p radiant depuis ce "hypcentre" vers l'"épicentre" (de l'onde, pas du séisme), menant à un potentiel de surface diminuant se répandant vers l'extérieur depuis l'épicentre. Dans ce cas la densité d'énergie dans toute région de la surface doit être une fraction infime de celle à la source, dans une courte impulsion, avec une tendance à se dissiper par la suite dans l'air. Nous nous sommes demandés comment la stabilité et la densité d'énergie plutôt élevée impliquée par l'idée d'une LS "bulle de plasma" pourrait émerger du processus dissipatif instable d'une onde p-hole générée en profondeur. Quel(s) mecanisme(s) secondaire(s) pourrait être à l'oeuvre ? Il est possible que le processus se recycle suffisamment vite pour garder les LS pompées, et si c'est le cas il est possible de supposer à quelle fréquence ?

    Et/ou un certain type de mecanisme de focalisation

    est-il possible dû à la configuration souterraine des roches porteuses de charge ? 

    Le professeur Freund a répondu que les réponses à ces questions sont largemement du domaine de la spéculation pour l'instant, mais a offert cette suggestion très intéressante :

     Je sais d'après mes expériences en labo que les trous-p peuvent (i) être activés dans toute roche igneous et high-grade metamorphic que j'ai eu la chance d'étudier dans au moins certains détails, et (ii) se propager à travers ces roches. Il sais aussi que les trous-p ne peuvent être activés dans du verre technique régulier (verre de vitre), mais qu'ils peuvent se propager dans le verre. Cependant, les trous-p ne peuvent être activés ni dans le marbre ni se propager dans le marbre. La raison (pour laquelle j'ai des arguments crystallographiques assez convaincants) est que la structure du Ca-carboné, le calcite mineral dans le marbre, ne supporte pas la formation des défauts parent à partir desquels les trous-p peuvent être activés.

    Ce qui est vrai pour le Ca-carboné doit tout aussi bien être vrai pour d'autres carbonés, en particulier pour la magnésite Mg-carbonée, qui est souvent (m'a-t-on dit) associée aux lamprophyres magmatiques. Par conséquent l'idée est venue que la présence de digues lamprophyriques en profondeur pourrait contraindre ou "focaliser" le lux de trous-p d'une manière permettant d'atteindre plus facilement la densité critique nécessaire à entrer dans un état de plasma. Une tache intéressante serait certainement d'inspecter des cartes géologiques de ces lieux où les LS ont été observées pour voir s'il y a des carbonées magmatiques ou sédimentaires dans les environs  

    Nous avons trouvé que des lamprophyres sont effectivement présents dans toute la zone géologiquement-connectée (bord nord du Massif Armoricain) contenant la Bretagne du nord, le Cotentin, et les îles anglo-normandes. Toutes les îles (à l'exception de little Sark) contiennent des lamprophyres . Ce sont des roches relativement jeunes datant de la période du "plutonisme Variscan" il y a 280-345 millions d'années et probablement nombre des plus anciennes roches igneous et de fondations anciennes, mais nous n'avons pas trouvé une carte précise des distributions. 

    Il est possible qu'au moins 1 des positions triangulées de PAN puisse avoir été proche du Rocher des Casquets, un petit îlot à l'ouest d'Aurigny portant le phare des Casquets. Quel aurait pu être l'effet, nous sommes-nous demandés, d'une onde trou-p atteignant une limite roche/océan qui est pénétrée par un point de décharge isolé roche/air sous la forme d'une île, ou pratiquement pénétrée par un mont sous-marin ? Comment l'onde de trous positifs se comporte-t-elle en atteignant l'eau, i.e. quels effets possibles de transfert d'ions existe-t-il impliquant des sels dissous à l'interface, et que se passe-t-il a) dans la région profonde et b) au niveau du fond marin montant autour l'île ? Est-il possible que la route décharge-vers-air constitue une trajectoire d'énergie minimum préferrée et que le potentiel du fond marin soit shunté vers l'île, de sorte que l'île agisse pour "collecter" et concentrer le courant d'une large zone ? 

    Nous ne sommes pas parvenus à trouver des réponses clairs à ces questions, bien qu'il semble probable que les propriétés diélectriques du medium joueront un rôle énorme, si ce n'est contrôleur dans l'"explosion" de la bulle . La théorie de trou-p n'est pas encore suffisamment développée pour prédire où et sous quelle forme les LSs pourraient être observées, même si la géomorphologie locale et les conditions sismiques étaient connues en détail. Mais il s'agit d'une possibilité intriguante, et la proximité de la faille Aurigny-Ushant, la présence probable de lamprophyre dykes dans le voisinage, et le tremblement de terre significatif du Kent juste quelques jours plus tard, sont tous au moins des éléments circonstantiels. Il semble aussi possible qu'un plasma aérien de ce type ait une petite section de coupe radar dans les longueurs d'onde du centimètre du CTA et des radars météo. 

    Il est intéressant de lister certaines des indications négatives : la persistance du PAN n° 1 pendant au moins 12 mn ; la stabilité de forme pendant 12 mn ; une silhouette très nettement définie aux jumelles ; une luminosité extrême par une journée très claire (les LS typiques ne sont pas perçues comme brilliantes même de nuit, mais plus comme des lueurs semblables à des aurores) ; une diffusion lumineuse anisotropique (jaune/beige pâle depuis le sud ; très brillant depuis le nord 21) ; une couleur jaunâtre ou jaune-orange (les couleurs bleue ou pourpre - les couleurs de la décharge coronaire - semblent statistiquement favorisées) ; une immobilité apparente durant l'ensemble de la période d'observation ; tout ce qui est ci-dessus dupliqué dans un PAN n° 2 identique (à part la taille angulaire) pendant au moins 6 mn ; les bandes gris graphite à la même position sur chaque objet ; une distance depuis la terre ferme (dans au moins 1 cas) de plusieurs miles nautiques et de 1500-2000 pieds d'altitude. 

    Nous n'avons connaissance d'aucune observation bien authentifiée de LS qui reproduise ne serait-ce que quelques-unes de ces caractéristiques. Mais étant donné que la nature et le mécanisme des LS est au mieux obscure il ne semble pas possible de faire plus que de définir la classe des LS phénomenologiquement, plutôt que physiquement. Ceci étant le cas on ne sait pas a priori si une observation donnée devrait être exclue de la classe ou incluse pour redéfinir la classe. Il est certain qu'il existe des signalements de nombreux types de phénomènes aériens qui ne trouvent aucun hébergement confortable dans aucune classification aujourd'hui mais pourraient le faire dans le futur. 

    Sur cette base, et au regard de la coïncidence frappante du tremblement de terre du Kent comme de la géologie locale, nous ne pouvons exclure de nouveaux effets liés à des LS dans ce cas. 

    (source :org/data/)

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