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Les Aurores Polaires : des Joyaux Magnétiques

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Les aurores polaires constituent une représentation de l’impact de l’activité du Soleil sur la Terre. Ce phénomène lumineux, aussi appelé lueur polaire, s’observe généralement aux pôles de notre planète. Elle est de deux sortes et nommée différemment en fonction de son emplacement. On parle d’aurore australe quand elle est aperçue dans l’hémisphère Sud. A contrario, l’aurore boréale se manifeste dans l’hémisphère Nord. Le scientifique et astronome Galilée a donné à cette dernière le nom latin d’aurora borealis. Aurora signifie “lever du jour” et donne son nom à la déesse romaine de l’aube. Borealis fait référence au Boreas, le vent du Nord. Impressionnantes, les aurores polaires arborent des couleurs chatoyantes et certaines conditions doivent être réunies pour les apercevoir. Découverte.

Un spectacle majestueux dû à la rencontre d’atomes

Les aurores polaires sont le fruit de la conjonction du vent solaire et de l’éjection de masse coronale (EMC) avec le champ magnétique terrestre (magnétosphère). Explications.

Le Soleil, l’étoile la plus proche de la Terre, est une boule de gaz lumineuse, constituée de particules chargées d’électricité. Cette boule de plasma est soumise à une fluctuation d’énergie à sa surface. Elle engendre une libération soudaine d’énergie. Celle-ci expulse ainsi des ions, des protons et des électrons. Ces particules chargées électriquement s’approchent de la Terre sous la forme de vent solaire. Ce flux de particules chargées s’intensifie lors des éruptions solaires. Celles-ci appelées aussi les tempêtes solaires sont une libération soudaine et puissante d’énergie.

En observant la surface solaire, nous apercevons des zones sombres, les tâches solaires. Elles apparaissent à la surface du Soleil au cours de phases d’activités plus intenses. En effet, dans ces régions, la température est inférieure à celle du reste de la surface et le champ magnétique très intense. Ce sont le lieu des éruptions solaires, qui se produisent lorsqu’une grande quantité d’énergie est soudainement relâchée. Un arc magnétique se produit entre deux tâches et crée une protubérance. Quand le champ magnétique devient instable, l’arc se déchire et on assiste à une éjection de masse coronale (bulle de plasma) .

La rencontre du vent solaire et du champ magnetique terrestre
Le vent solaire se dirige vers la Terre et est dévié par la magnétosphère. Aux niveau des pôles, le bouclier terrestre est plus fin et laisse passer des particules libérées par le Soleil. Crédit photo : ©Shutterstock, Par VectorMine, Tous droits réservés.

En tournant sur lui-même, le noyau métallique de la Terre crée un champ magnétique. Ce dernier est similaire à l’action de la force provenant d’un aimant. Ce phénomène entoure notre planète et nous protège des particules libérées par le Soleil. Sa zone de couverture, que nous matérialisons par des lignes constitue la magnétosphère.Toutefois, aux deux pôles magnétiques de cette zone, le bouclier terrestre est plus fin. Ainsi, des particules solaires plongent dans l’atmosphère terrestre, entraînant des réactions chimiques.

Le phenomene des lumieres d’une aurore qui se pare de differentes couleurs
Lumières d’aurore de différentes couleurs. Crédit photo : ©Shutterstock, Par photography in india, Tous droits réservés.

Une aurore polaire présente un spectacle de différentes couleurs liées à une collision. Celle de l’oxygène et de l’azote, présents dans la couche supérieure de l’atmosphère terrestre, et des particules chargées électriquement provenant du Soleil et portées par le vent solaire. La puissance de ce dernier, couplée à l’altitude de la réaction, influence la couleur observée.

Ainsi, les différentes colorations s’étendent du vert au rouge si la réaction implique l’oxygène. La couleur est verte si la collision se produit en-dessous de 240 km d’altitude. Au-dessus, le ciel se pare de rouge. Si c’est de l’azote qui rencontre les particules, la réaction produit alors des teintes allant du bleu au violet. Jusqu’à 95 km d’altitude, la réaction engendre du bleu. Au-delà, la couleur perçue est le violet.

Le vert reste toutefois la couleur la plus observée dans les aurores polaires et il existe de nombreuses variations que l’œil humain ne perçoit pas.

UNE AURORE POLAIRE NAÎT DE LA RENCONTRE DES PARTICULES ÉJECTÉES PAR LE SOLEIL ET DU CHAMP MAGNÉTIQUE DE LA TERRE.

Les aurores polaires : où, quand et comment les apercevoir ?

Les aurores polaires se produisent dans la thermosphère, une des couches supérieures de l’atmosphère. Celle-ci commence à 80-90 km d’altitude pour s’arrêter à 800 km d’altitude. Elle contient la ionosphère, une strate pleine de particules chargées. C’est dans cette dernière que les aurores se créent.

les differentes couches de l’atmosphere
Ci-dessus, les différentes couches de l’atmosphère. Les aurores polaires se produisent dans la thermosphère, qui constitue une des couches de l’atmosphère. Crédit photo : ©Shutterstock, Par Macrovector, Tous droits réservés.

 

De plus, le champ magnétique de la Terre est plus fin au niveau des pôles magnétiques. Ainsi, les lueurs polaires sont visibles dans les régions polaires à l’intérieur de la zone appelée zone aurorale. Elle possède un rayon de 2500 km environ et se situe entre 65 et 75 degrés de latitude.

Les champs magnetiques terrestres et les poles
Les pôles magnétiques ne se situent pas au même endroit que les pôles géographiques. De plus, parfois les pôles magnétiques peuvent s’inverser. Crédit photo : ©Shutterstock, Par OSweetNature, Tous droits réservés.

Nous constatons une différence entre les pôles géographiques et les pôles magnétiques. Le pôle nord géographique est l’axe de rotation de la terre, c’est la partie nord de la carte géographique. Il est situé au milieu de l’océan Arctique. Les pôles nord et sud magnétiques sont le point de convergence des lignes de champ magnétique entourant la Terre. Les pôles magnétiques sont principalement le fruit du mouvement du noyau terrestre et se déplacent continuellement. En 2021, ils bougent à une vitesse de 55 kilomètres par an.

Où peut-on voir des aurores polaires ?

Il est possible d’apercevoir des aurores polaires toute l’année, mais pas n’importe où. Les aurores boréales et les aurores australes sont les images en miroir les unes des autres. Lorsque c’est l’été dans le cercle Arctique et que les aurores boréales ne sont pas visibles, c’est l’hiver en Antarctique et les aurores australes sont observables, et vice versa.

Quelle est la meilleure période pour voir des aurore polaires ?

La période la plus propice à l’observation des aurores est donc celle de la nuit polaire. Elle correspond à une obscurité qui dure six mois. Les aurores australes, soit dans l’hémisphère Sud, sont donc visibles de mai à octobre. Concernant les aurores boréales, soit dans l’hémisphère Nord, elles le sont de septembre à mars. Contrairement aux idées reçues, les aurores polaires se produisent également en plein jour, tous les 2-3 jours en moyenne.

Une aurore australe
Une aurore australe visible sur l’ile Betsey, située à proximité de la Tasmanie. Crédit photo : ©Shutterstock, Par james_stone76, Tous droits réservés.

Quel est le meilleur endroit pour observer des aurores polaires ?

Il est plus simple d’observer des aurores boréales, car elles se produisent dans des régions plus facilement accessibles, comme l’Alaska, le nord du Canada, l’Islande. Alors qu’en hiver, le continent Antarctique au sud est entouré d’une banquise qui rend son accès difficile.

Quelles sont les conditions favorables pour apercevoir des aurores polaires ?

Afin d’observer le plus clairement possible une aurore polaire, plusieurs conditions météorologiques et géographiques favorables doivent être réunies :

  • un ciel dégagé sans aucun nuage qui permet de voir les particules de lumières ;
  • une nuit sans pleine lune qui peut déranger le spectacle d’une aurore polaire par sa luminosité ;
  • un point d’observation loin de toute pollution lumineuse d’une ville qui gêne l’observation d’une aurore polaire. Le meilleur endroit se trouve dans un bâteau sur l’eau, sur une mer calme ;
  • une forte activité solaire qui est à l’origine de l’aurore ;
  • une position située en zone aurorale.

Les tempêtes géomagnétiques

Une éruption solaire d’intensité élevée provoque un phénomène d’aurore polaire accentué. En cas d’un pic d’activité solaire, des quantités importantes de matière chargée atteignent les pôles et les latitudes plus basses du globe. Ces éruptions hautement énergétiques créent une onde de choc qui déforme le bouclier magnétique terrestre. Ainsi les couches de la magnétosphère se trouvent plus basses qu’habituellement. On assiste alors à une tempête géomagnétique ou un orage magnétique.

Peu connue du grand public, la tempête géomagnétique constitue un cataclysme (grand bouleversement à la surface de notre planète par un phénomène naturel destructeur). Sans danger direct pour l’homme, elle peut mettre hors service les réseaux de distribution électriques d’une partie du globe. Toutes les infrastructures électriques humaines sont perturbées : les ordinateurs, Internet, les satellites de communication. Nous pouvons aussi assister à une panne généralisée à l’échelle planétaire.

En mars 1989, au Québec, le plus violent orage magnétique connu s’est produit. Il a privé d’électricité cinq millions de personnes pendant neuf heures. Ce blackout électrique a occasionné des dégâts évalués à deux milliards de dollars.


RETENEZ…


  • Une aurore polaire est un phénomène lumineux qui s’observe dans les régions les plus proches des pôles. 
  • Les couleurs des aurores sont liées aux différents atomes constitutifs de l’atmosphère.
  • Deux types de pôles existent : les pôles géographiques et les pôles magnétiques.
  • L’intensité et la latitude des aurores polaires est un indicateur du niveau d’activité du soleil.

1.
Planet-Terre.ENS-Lyon [En ligne]. BERNARD D. Histoire de l’étude scientifique des aurores polaires — Planet-Terre; [cité le 6 sept 2021]. Disponible: https://planet-terre.ens-lyon.fr/ressource/aurores-polaires-Bernard.xml
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L’Encylopédie Canadienne [En ligne]. ROSTOKER G. Aurore boréale | l’Encyclopédie Canadienne; [cité le 6 sept 2021]. Disponible: https://www.thecanadianencyclopedia.ca/fr/article/aurore-boreale
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Encyclopædia Universalis [En ligne]. Universalis E. AURORE POLAIRE; [cité le 6 sept 2021]. Disponible: https://www.universalis.fr/encyclopedie/aurore-polaire/
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BURNIE D., CHALLONIER J., COYNE C., HARRAR S., MCGHEE K. La Terre, extrême et prodigieuse. Sélection du Reader Digest. 2019. 320 p.
1.
National Geographic [En ligne]. @NatGeoFrance. Et si la plus grande tempête solaire jamais enregistrée était à venir ?; 28 juill 2021 [cité le 6 sept 2021]. Disponible: https://www.nationalgeographic.fr/espace/2021/07/et-si-la-plus-grande-tempete-solaire-jamais-enregistree-etait-a-venir

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Florian MOURIERAS
Fondateur du site
13 jours il y a

Un phénomène naturel toujours aussi beau à contempler ! 🤩

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