Comment se produisent les aurores polaires?

Les aurores polaires sont dues à la rencontre de particules provenant de l’espace avec l’atmosphère terrestre.

Aurore polaire sur l’Alaska

Aurore polaire sur l’Alaska. (Image: Roman Krochuk/Shutterstock.com)

De l’énergie à la lumière

Les Vikings observaient déjà des aurores polaires dans le ciel austral il y a 2000 ans. Selon leurs croyances, ces aurores souvent rouges étaient issues de batailles sanglantes menées contre la Terre.

Les aurores polaires se produisent le plus souvent – comme leur nom l’indique – dans le ciel de régions à proximité des pôles terrestres. C’est pourquoi les Vikings pouvaient en observer de nombreuses. Il est très rare que l’on puisse observer ces jeux de couleurs dans les cieux d’Europe centrale.

Le Soleil – une catapulte à particules

Les aurores ne seraient pas possibles sans le Soleil. En effet, notre Soleil ne rayonne pas seulement de la lumière visible et de la chaleur : il éjecte aussi une immense quantité de minuscules particules dans l’univers. On appelle cela le «vent solaire». Le vent solaire est constitué de différentes particules, en particulier des électrons et des protons. Ces particules sont électriquement chargées et atteignent la Terre avec des vitesses pouvant atteindre trois millions de kilomètres par heure.

Représentation de la magnétosphère autour de la Terre

Représentation de la magnétosphère autour de la Terre. (Image: NASA/Wikimedia Commons)

Les aurores polaires se produisent lorsque ces particules rencontrent l’atmosphère terrestre. Le champ magnétiquede la Terre dévie certes beaucoup de particules en les éloignant, mais une partie du vent solaire – selon l’intensité émise par le soleil – pénètre quand même dans l’atmosphère terrestre par les pôles. Le vent solaire entre alors en contact avec des particules de l’atmosphère, en particulier des atomes d’oxygène et d’azote. Ceux-ci sont alors excités et rayonnent: c’est la lumière qui constitue les aurores que nous voyons dans le ciel.

Différentes couleurs

Les atomes d’oxygène réagissent au vent solaire en rayonnant de la lumière rouge ou verte. Que le rayonnement soit rouge ou vert dépend de la profondeur jusqu’à laquelle les particules solaires pénètrent dans l’atmosphère.

D’autres couleurs peuvent également être observées. Les atomes d’azote donnent de la lumière violette et bleue lorsqu’ils interagissent avec le vent solaire. Ces couleurs ne se laissent cependant observer que dans le cas d’un fort vent solaire, car les particules d’azote ont besoin de beaucoup d’énergie pour rayonner du bleu ou du violet.

La fréquence et l’intensité des aurores polaires dépendent de l’activité du Soleil. Dans les années 2000/2001, le Soleil a été particulièrement actif. Des aurores polaires se sont alors produites jusque dans le ciel d’Allemagne, de Suisse et d’Italie. Comme l’activité solaire suit des cycles d’environ 11 ans, elle a de nouveau été particulièrement intense en 2011 et aussi en 2012.

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