Les lumières sismiques

Mystères de la terre

Les lumières sismiques 

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 fort 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’étendant 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. 

Nous avons trouvé des points de vue ambigus quant à l'origine géologique de la profondeur, une opinion récente semblant favoriser une origine tectonique (i.e., une origine de faille) après des théories antérieures. 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 relevant à la lumière d'études au sonar récentes ayant identifié des cicatrices caractéristiques d'une "mega-innondation" sur le fond marin.

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.

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 à une si grande distance (330 km) depuis un hypocentre 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 discuta 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. 

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 intrigante 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.

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 "hypocentre" 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) mécanisme(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 mécanisme 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 largement 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 être activés dans toute roche ignée métamorphique que j'ai eu la chance d'étudier dans au moins certains détails, et se propager à travers ces roches. Il sais aussi que les trous 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 cristallographiques assez convaincants) est que la structure du carboné, le calcite minéral dans le marbre, ne supporte pas la formation des défauts parent à partir desquels les trous peuvent être activés.

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 phénoménologiquement, 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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