30.06.2024 par MM
num.339 juin 2024 p.09
L’astrophysique répond : Que sont les aurores boréales ?

Avez-vous observé le ciel ce mois-ci durant la nuit du vendredi 10 mai au samedi 11 mai ? Si vous vous trouviez à un endroit en altitude, sombre, sans nuage et avec peu de pollution lumineuse, peut-être avez-vous eu l’occasion d’admirer un ciel spectaculaire aux couleurs impressionnantes : cette nuit-là, une équipe d’aurores est entrée en scène lors d’une tournée inhabituelle qui anima non seulement les cieux canadiens, mais aussi nord-américains et européens.

Qu’est-ce qu’une aurore polaire ?
Une aurore polaire est un phénomène naturel lumineux et coloré, telles des voiles dansants, qui se produit régulièrement dans le ciel nocturne près des pôles magnétiques de la Terre dans une zone annulaire appelée « zone aurorale » qui s’étend entre 65° et 75° de latitude. Une aurore est « boréale » lorsqu’elle se situe dans l’hémisphère nord et « australe » dans l’hémisphère sud.

Quel est l’origine de ce phénomène ?
Tout commence dans le Soleil, une sphère de plasma constamment en activité. Sous sa surface, la matière, électriquement chargée, est extrêmement turbulente ainsi qu’en perpétuel mouvement dû à la rotation de l’étoile qui tourne sur elle-même, entrainant ainsi une éjection d’un flux de particules, essentiellement des électrons et des ions, depuis sa haute atmosphère. C’est ce qu’on appelle le vent solaire. Les mouvements de ces particules forment des champs magnétiques qui sont ensuite poussés à la surface par des bulles de gaz chaud, créant à ce moment des taches solaires. C’est ce qu’on appelle une tempête solaire. Quand ces particules arrivent au niveau de l’orbite de la Terre, bien que cette dernière soit protégée par son propre champ magnétique, qui forme comme un bouclier invisible déviant le vent solaire autour de la planète, une partie parvient tout de même à s’infiltrer dans l’atmosphère terrestre. Se produisent alors des milliards de collisions entre ces particules éjectées par le Soleil à très grande vitesse et les particules de la haute atmosphère. Ces interactions génèrent de la lumière de différentes couleurs dépendant de la composition de l’atmosphère ; le vert et le rouge sont un signe de la présence d’oxygène tandis que le bleu dénote la présence d’azote.

L’intensité du phénomène varie avec l’activité du Soleil. À la surface de ce dernier se trouvent des petites tâches un peu plus sombres dont le nombre évolue au cours du temps selon un cycle atteignant son pic maximum tous les onze ans, ce dont on est actuellement très proche, puisque cela devrait arriver dans environ cinq à six mois. La tempête solaire qui vient de toucher la Terre provient d’une forte éruption dans un ensemble de ces taches solaires dont le diamètre est à peu près dix-sept fois celui de la Terre. Cette éruption a été observée quelques heures avant l’arrivée des particules puisque ces dernières ne voyagent qu’à peu près trois millions de km/h tandis que la lumière va beaucoup plus vite, permettant de prédire leur venue ainsi que la parution des aurores.

Pourquoi cet événement est inédit ?
Voir de telles lumières à des latitudes inférieures à 50° est assez rare. Plus l’activité solaire est élevée, plus les aurores sont intenses sur Terre et plus l'arc auroral peut s'étendre vers le sud et atteindre des zones plus proches de l’équateur. Pour que les aurores polaires soient visibles jusqu'en Suisse, les vents solaires doivent être très forts et c’était en effet le cas lors de la nuit du 10 au 11 mai dernier : tous les onze ans, l’activité solaire atteint son pic, le maximum solaire, produisant des aurores polaires qui, sous l’effet de la dilatation des ovales auroraux, peuvent être visibles dans des régions plus proches de l’équateur. Les tempêtes géomagnétiques survenues ce mois-ci étaient extrêmes, de classe G5, soit le niveau maximum sur l’échelle utilisée. Selon le National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), la dernière fois qu’une tempête solaire de cette ampleur a atteint la Terre était en octobre 2003 lors d'un épisode surnommé « les tempêtes d'Halloween ». A l'époque, des coupures de courant étaient survenues en Suède et des transformateurs avaient été endommagés en Afrique du Sud.

Pas de dégâts cette année ; les risques principaux ne concernent pas les particuliers, mais les objets se trouvant à haute altitude tels que les satellites artificiels qui gravitent autour de la Terre. Bien que certains possèdent des modes pour fermer leurs écoutilles et protéger l’électronique de ce grand flux de particules, cela n’est pas le cas pour tous et ils risquent donc griller. Même s’ils en sont protégés, les astronautes qui se trouvent en orbite autour de la Terre sont eux aussi soumis à ce flux, tout comme les équipages d’avion qui naviguent à hautes altitudes.

Alors profitons de rester sur terre pour admirer les beautés de notre voûte céleste et retrouvons-nous à la fin du prochain cycle pour découvrir ce que notre étoile nous réserve !

auteur : Maria Mehdi

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