Broderie de mots...

La MAGIE d‘une AURORE BOREALE –

Ou aurore polaire dans l’hémisphère Nord et aurore australe dans l’hémisphère Sud est un phénomène lumineux caractérisé par des sortes de voiles dans le ciel nocturne avec une prédominance pour le … vert.

Provoquée par l’interaction entre les particules chargées du vent solaire (c’est un flux de plasma constitué de ions et électrons, éjecté de la haute atmosphère du soleil) et la haute atmosphère (qui désigne l’enveloppe externe d’une planète ou d’un étoile constituée principalement de gaz neutres et d’ions ou plasma).

Les aurores se produisent principalement dans les régions proches des pôles, dans une zone annulaire justement appelée « zone aurorale» (entre 65 et 75° de latitude – position d’un point sur terre ou planète au Nord et au Sud de l’équateur. Lorsque reliés entre eux tous les endroits de la terre ayant une même latitude forment un cercle, cercle parallèle à celui de l’équateur d’où l’autre terme « parallèle » permettant de nommer une latitude.

En cas d’activité magnétique intense, l’arc auroral s’étend et commence à envahir des zones + proches de l’équateur. L’aurore polaire est « descendue » jusqu’à Honolulu en sept. 1859, Singapour en sept. 1909. En nov. 2003, une autre a été observée dans le Sud de l’Europe (c'est-à-dire la péninsule ibérique, la région géographique italienne, la péninsule balkanique. On peut y ajouter aussi les 2 états insulaires Malte et Chypre ainsi que l’Asie Mineure (Turquie).

Les régions les plus concernées sont le Groenland, la Laponie, l’Alaska, l’Antarctique, le Nord du Canada et l’Islande.

Ce sont des phénomènes qui ont toujours été observés et certainement qui ont impressionné les anciens. Ils n’ont été étudiés scientifiquement qu’à partir du 17^ème s. En 1621 Pierre Gassendi, astronome français décrit ce phénomène vu dans le Sud de la France et lui donne le nom « d’aurore boréale ». Au 18^ème s. Edmont Halley, astronome britannique soupçonne le champ magnétique terrestre de jouer un rôle dans la formation d’aurores boréales. Henry Cavendish en 1768, parvient à situer l’altitude à laquelle se produit le phénomène mais il faudra attendre 1896 pour que celui-ci soit reproduit en laboratoire par Birkeland.

Les travaux de Carl Stormer (physicien norvégien) sur les mouvements des particules électrisées (matières de tailles inférieurs à un atome) dans un champ magnétique (grandeur caractérisée par la donnée d’une intensité et d’une direction définie en tout point de l’espace et déterminée par la position et l’orientation d’aimants, d’électroaimants et le déplacement de charges électriques) ont facilité la compréhension du mécanisme de formation des aurores.

A partir de 1957, l’exploration spatiale (satellites, sondes, robots) a permis non seulement une meilleure connaissance des aurores polaires terrestres mais aussi l’observation de ce phénomène sur de grosses planètes comme Jupiter ou Saturne. En 1975, le programme franco-russe ARAKS parvient à créer une aurore polaire … artificielle.

Le nuage ionisé que constitue l’aurore boréale réfléchit les ondes électromagnétiques (c’est une onde lumineuse dont la longueur d’onde correspond au spectre visible – lumière visible par l’œil humain) dans le domaine des très hautes fréquences et au-delà … les radioamateurs utilisent ce phénomène pour des liaisons à grande distance … les ondes radio sont en fait diffusées + que réfléchies. La téléphonie morse est pratiquement le seul mode de transmission utilisable.

Lors d’un orage solaire accompagnant un orage magnétique et faisant suite à une éruption chromosphérique (sursaut solaire, pic d’activation solaire) un afflux de particules chargées, éjectées par la soleil entre en collision avec le bouclier que constitue la magnétosphère (région entourant un objet céleste dans laquelle les phénomènes physiques sont dominés ou organisés par son champ magnétique). Des particules électrisées à haute énergie peuvent alors être captées et canalisées par des lignes du champ magnétique terrestre du côté nuit de la magnétosphère (la queue) et aboutir dans les cornets polaires. Les particules (électrons, protons et ions positifs) excitent ou ionisent les atomes de la haute atmosphère « l’ionosphère ». L’atome excité ne pouvant rester dans cet état, un électron change de couche libérant un peu d’énergie en émettant un photon (particule associée aux ondes électromagnétiques, ondes radio aux rayons gamma en passant par la lumière visible).

Comme la nature de ces ions (oxygène, hydrogène, azote etc … ) dépend de l’altitude, ceci explique en partie les variations de couleurs des nuages, draperies, rideaux, arcs, rayons etc … qui se déploient dans le ciel à des altitudes comprises entre 80 et 1000 km. L’ionisation résultant de cet afflux de particules provoque la formation de nuages ionisés réfléchissant les ondes radio.

C’est en juillet 2008 qu’une explication cohérente de ce phénomène a été fournie par la NASA. Grâce à la mission américaine THEMIS, les scientifiques ont en effet localisé la source de ces phénomènes dans des explosions d’énergie magnétique se produisant à un tiers de la distance qui séparent la terre de la lune. Ils sont ainsi provoqués par des « reconnexions » entre les cordes magnétiques géantes reliant la terre au soleil qui stocke l’énergie des vents solaires.

L’étude spectrographique de la lumière émise montre la présence d’oxygène (raie verte à 557 nm et doublet rouge à 630 et 636 nm).

Entre 120 et 180 km d’altitude de l’azote (raie bleue et rouge) et de ses composés et de l’hydrogène (656 nm) lors des aurores à proton. Comme notre atmosphère est principalement constituée d’azote (80% environ) et d’oxygène, le spectacle nous offre généralement des couleurs rouges pouvant donner l’impression de ciel … en feu !!.

Aux plus basses latitudes, la couleur observée le plus fréquemment est le rouge (altitude de 90 à 100 km).

Les 1ers scientifiques qui se sont intéressés aux phénomènes auroraux ont instaurés des classifications en tenant compte de la forme, de l’étendue, de l’intensité des émissions ce qui amène à 3 types d’aurores : les formes discrètes (caractérisées par de longs arcs ou bandes. Les arcs ondulent de seconde en seconde. Elles prennent la forme de la magnétosphère – champ magnétique de la terre, ce qui donne les apparences d’une largeur plutôt mince de 1 à 10 km mais d’une longueur courbée presque infinie.) et les formes diffuses (recouvrant une grande partie du ciel avec des couleurs homogènes comme … une voile). Elles sont intenses car elles rencontrent moins de particules de plasma solaire.

La luminosité est variable ; elle peut durer de quelques minutes à plusieurs heures. Ce que nous voyons peut-être très changeant et peut débuter par un arc (arc auroral) perpendiculaire au méridien (1/2 grand cercle imaginaire tracé sur le pôle terrestre reliant les pôles géographiques) magnétique du lieu, puis s’accompagner de rayons parfois animés d’une pulsation plus ou moins rapide, se déplacer plus ou moins rapidement, des lueurs ressemblant à des rideaux, voiles agitées par le vent etc …

Je me suis aidée d’internet pour vous résumer un peu ce qu’était une aurore boréale. C’est magnifique mais bien difficile à expliquer … !!!. Des « youtube » vous permettront de voir, admirer ces phénomènes extraordinaires …