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LES AURORES POLAIRES - SPECTACLE DIVIN

Aurore au Québec
Aurore boréale au Québec

Lorsque les touristes ont la chance de se rapprocher – ou de passer – le cercle polaire, ils peuvent aussi avoir la joie d’apercevoir des aurores polaires.
Ce phénomène a longtemps été interprété comme quelque chose de divin tant il est beau et enivrant. La science aidant, aujourd’hui il nous est possible d’expliquer le fonctionnement général de ces aurores et même d’en expliquer la forme et les couleurs qu’elles prennent.

On peut facilement découper la formation des aurores polaires – qu’on nomme aurores boréales au Nord et aurores australes au Sud – en trois parties distinctes.
Tout d’abord leur origine, qui se trouve bien loin de notre planète, ensuite leur formation réelle lorsque le phénomène s’approche et puis le résultat final que tout un chacun peut voir au gré de ses voyages.

L'Origine des aurores polaires

Activité solaire
Photos du Soleil pendant une activité faible (à gauche) et forte (à droite).

Toutes les aurores polaires prennent naissance à la surface du Soleil. En effet, c’est bien celui-ci qui est responsable de ces fabuleux jeux de couleurs. En fait le Soleil possède des cycles. Ainsi, il est des moments où son activité est bien plus forte que d’autres. C’est à cet instant que les aurores ont le plus de chances d’intervenir chez nous. Mais pourquoi donc ?

C’est assez simple à comprendre, même si le mécanisme est assez retors. Dans les phases « actives » du Soleil, il va jaillir, à la surface de celui-ci, plusieurs éruptions gigantesques. Quand ce phénomène a lieu, de grandes quantités de particules sont éjectées de la surface du Soleil pour traverser l’espace à une vitesse vertigineuse (environ 450 km/s soit 1 620 000 km/h !).
Ces éjections de particules sont continuelles, cependant, tous les 11 ou 12 ans (le cycle du Soleil est très peu connu et peut varier entre 8 et 15 ans) l’activité s’affole et les éjections se multiplient avant de subir une sorte de contrecoup. Le Soleil passe donc par une activité maximale tous les 11 ans environ et enchaîne avec une activité minimale. Lorsque le Soleil atteint son maximum, les aurores polaires sont plus nombreuses à la surface de la Terre.

Ces particules projetées dans l’espace ne sont pas neutres. Elles sont chargées électriquement parlant et se propagent loin, jusqu’aux confins du système solaire. Cet amas de particules qui voyage dans l’espace est aussi appelé « vent solaire » et est le véritable responsable des aurores polaires.
Pour que ce vent solaire puisse donner des couleurs et des images si belles, il va tout de même falloir l’intervention de la Terre et de certaines de ses particularités.

La Formation des aurores

Pour bien comprendre comment se forment ces aurores, il faut tout d’abord préciser que la Terre est semblable à un aimant. En effet, la Terre possède un champ magnétique et agit donc comme le ferait un aimant, les pôles servant de repères.
Sauf que les turbulences spatiales font que la forme de ce champ magnétique n’est pas sphérique. Les vents solaires provenant du Soleil « poussent » le champ magnétique du côté « nuit » c’est à dire du côté qui n’est pas tourné vers le Soleil. Au final on obtient un champ magnétique qui a une forme ovale du côté opposé au Soleil alors qu’il est rond – voire légèrement aplati – du côté du Soleil. Les deux pôles servant (en quelque sorte) d’attaches à ce champ magnétique (le schéma ci-dessous vous aidera à comprendre). C’est à ces endroits précis que le champ magnétique terrestre est nul.

Naissance d'une aurore
Coupe de la forme de la magnétosphère.

Toute cette forme particulière est importante puisque c’est elle qui va provoquer, en partie, les aurores polaires. En fait, les particules solaires vont entrer dans ce champ magnétique (appelé magnétosphère) par trois points différents :
- Etrangement, la plupart des particules entrent par la queue de la magnétosphère. C’est à dire par l’extrémité du côté nuit. Là, il règne une activité électrique inverse par rapport au reste de la magnétosphère et c’est cela qui provoque l’entrée des particules… Même si aujourd’hui nous ne savons pas pourquoi l’activité est telle à cet endroit.
- La deuxième porte d’entrée des particules paraît bien plus logique puisqu’il s’agit des cornets polaires, c’est à dire les deux régions où le champ magnétique terrestre est absent.
- Enfin, les particules peuvent entrer directement par le côté jour de la magnétosphère. Cela se produit surtout lorsque l’activité solaire est forte. Alors, les particules arrivent si nombreuses qu’elles entrent directement dans le champ magnétique terrestre.

Comme il y a plusieurs façons d’entrer dans la magnétosphère, il existe plusieurs types d’aurores polaires qui résultent de phénomènes différents. Mais, même s’il existe trois façons d’entrer dans la magnétosphère, il n’existe que deux sortes d’aurores : les aurores intenses et les aurores diffuses.
Les aurores intenses résultent de la pression exercée par de multiples particules qui se sont amassées du côté nuit de la magnétosphère. Leur pression a fini par pousser les lignes de champ magnétique vers la Terre ou à l’inverse, vers l’espace. Les particules arrivent donc côté nuit et se dirigent vers le côté jour. Cependant, elles sont finalement entraînées par la rotation de la Terre et l’aurore reste fixée en un point. Son mouvement n’est qu’une « illusion » due au mouvement de la Terre.
Pour les aurores diffuses, il s’agit simplement de particules (bien moins nombreuses au centimètre cube) qui sont poussées vers la Terre par un champ électrique dirigé vers celle-ci. Cette dérive, en plus d’être peu dense, est très lente. C’est pour ces deux raisons qu’on les nomme « diffuses ».

La Beauté finale

Aurore diffuse
Aurore polaire diffuse.

Les aurores peuvent avoir plusieurs sources, comme nous venons de le voir. Elles peuvent aussi avoir plusieurs formes et couleurs. Mais, comme souvent en matière de science, ces deux caractéristiques ne sont pas le fruit du hasard.

Les couleurs sont, en partie, dues à une question de distance. En effet, lorsque ces particules solaires vont enfin arriver dans l’atmosphère, elles vont être électriquement instables et réagir immédiatement avec ce qui se trouve dans des altitudes proches de la surface. Lorsque ces particules vont heurter les gaz terrestres, il va se dégager des photons, les éléments fondamentaux de la lumière. C’est à cet instant que les couleurs apparaissent. Les deux principaux gaz sont l’oxygène qui peut produire du vert-jaune ou du rouge selon l’altitude, et l’azote qui donnera du rouge pâle ou du bleu-violet selon la distance.
Il existe plusieurs dégradés de chacune de ces couleurs qui viennent de la longueur d’onde résultant de la rencontre des deux éléments.

Aurore intense
Photo d’un type d’aurore polaire intense.

Les aurores diffuses couvrent le ciel d’un « liquide » de particules et repeignent les cieux à leur goût. Les aurores intenses couvrent beaucoup moins de surface mais peuvent adopter plusieurs formes assez aisément reconnaissables : des arcs à la courbe régulière qui se perdent dans l’horizon ; des bandes verticales repliées ; des couronnes qui semblent projeter la lumière tout autour d’elles ; des taches qui ressemblent à des nuages ; des draperies qui flottent au gré du vent ou encore des rayons lumineux suspendus au cieux.

Quoi qu’il en soit, et malgré les progrès de la science, les aurores polaires ont certainement perdu de leur mystère mais gardent toute leur beauté. L’enivrement est certainement source d’inspiration, comme peut en témoigner la flopée de légendes qui existe sur le sujet, mais il ne peut en aucun cas faire obstacle à la science qui lui préfère le mystère.

Sources : http://fr.wikipedia.org/ ; http://aurore.polaire.free.fr/ ; http://www.auroresboreales.com/

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NIKOLAND - AUTEUR - ROMANS - TEXTES - ARTICLES