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En images : les phénomènes lumineux atmosphériques

Petit tour d’horizon des phénomènes lumineux que l’on peut observer dans notre atmosphère de jour comme de nuit.

Les astronomes le savent bien : l’atmosphère terrestre est un filtre dont les propriétés (densité, température, présence de gouttelettes ou de cristaux de glace…) changent régulièrement, ce qui est à l’origine de nombreux photométéores (du grec phôtόs « lumière » et meteôros « dans les airs »). Voici donc une liste non exhaustive des phénomènes lumineux que l’on peut observer dans le ciel.

Il faut distinguer les photométéores produits par la réflexion de la lumière solaire sur des objets (passage de la Station spatiale internationale et flash Iridium), les phénomènes optiques qui apparaissent dans l’atmosphère quand la lumière solaire ou lunaire y subit une modification (réflexion, réfraction, diffraction, interférences…) et les phénomènes de combustion, ionisation et de chimiluminescence (aurores boréales, étoiles filantes et airglow).

Les images suivantes représentent de gauche à droite et de haut en bas :

Festival d’arcs-en-ciel au Nouveau-Mexique

Lorsque le Soleil s’est levé le 9 janvier sur la petite station de sports d’hiver de Red River au Nouveau-Mexique, il a offert pendant quelques instants un incroyable spectacle qu’a eu le temps d’immortaliser Joshua Thomas.

meteore

De nombreux photométéores  se sont produits simultanément dans le ciel du côté du Soleil levant sous forme d’arcs lumineux, faisant penser à des arcs-en-ciel.

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Les couleurs de l’arc-en-ciel

Le célèbre Isaac Newton avait choisi arbitrairement de découper l’arc-en-ciel en sept couleurs : rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo et violet (de l’extérieur vers l’intérieur).

arc

En réalité un arc-en-ciel est un dégradé d’une infinité de couleurs, mais d’où proviennent-elles ?

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Halo lunaire

Des halos se forment autour de la Lune ou du Soleil lorsque les particules de glace constituant un nuage ou du brouillard ont une forme particulière (plaques de formes hexagonales ou colonnes à base hexagonale). De telles conditions météorologiques se rencontrent surtout l’hiver.

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Ces types de cristaux (dont la taille varie de 50 à 100 microns) naissent quand la vapeur d’eau voit sa température descendre entre -5 et -25°C.

Ce joli halo a été photographié en février 2014, alors que la Lune ne se trouvait pas très loin de la brillante planète Jupiter.

Les halos font partie des photométéores, tout comme l’arc-en-ciel, les nuages irisés ou encore l’arc circumzénithal.

Franges solaires

Cette photographie d’un lever de Soleil nous permet de découvrir un phénomène éphémère, les franges solaires. Il faut imaginer à cet instant que l’atmosphère terrestre est constituée d’un empilement de différentes couches d’air horizontales dont chacune a sa propre température.

Chaque couche d’air va donc agir différemment  sur la lumière solaire en réfractant plus ou moins ses rayons, ce qui se traduit par des variations de couleur et de forme du disque de notre étoile.

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Ce phénomène, comparable au faux mirage solaire, fait partie des photométéores, comme les nuages irisés, l’arc-en-ciel ou l’arc circumzénithal.