Aurores polaires La petite histoire Comprendre simplement Domaines de présence Son interprétation dans l'avenir Les références Mais encore …

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La petite histoire  Up Page Origine, raisons, hasard Les aurores boréales sont un véritable spectacle dans les pays nordiques, au plus près du Pôle Nord. On le sait moins, mais il s’en produit également, dans une moindre mesure, au Pôle Sud.

Comprendre simplement  Up Page Vulgarisation, de 7 à 77 ans Les aurores boréales dépendent de l’activité solaire et du magnétisme de la Terre. C’est en fait le soleil qui provoque ces aurores boréales. La surface turbulente du soleil rejette dans l'espace des atomes et des particules subatomiques (protons, électrons). Lors de violentes tempêtes solaires qui se produisent tous les onze ans, une grande quantité d'électrons et de protons venant du soleil arrivent dans l'atmosphère terrestre et excitent les atomes d'oxygène et d'azote, lesquels deviennent subitement lumineux et produisent les magnifiques voiles (rubans ou rideaux) de lumière colorée que sont les aurores polaires. On les nomme polaires parce qu'une fois arrivées dans l'atmosphère terrestre, les particules sont prises au piège par le champ magnétique qui les force à se diriger vers les pôles magnétiques nord (aurore boréale) et sud (aurore australe). L'aurore a la forme d'une mince bande elliptique - l'ovale auroral - centrée sur les pôles nord et sud magnétiques, environ à 700 mètres des pôles géographiques. La grandeur de cette forme dépend de l'activité solaire : plus le Soleil est "silencieux" et le vent solaire calme, moins l'ovale est grand; contrairement, plus le vent solaire frappe le champ magnétique terrestre avec force et rafale, plus l'aurore devient large et s'étend. Vous l’aurez compris, les aurores boréales ou aurores polaires ne sont pas un phénomène météorologique mais astronomique. On a l'impression qu’elles se produisent à la même hauteur que les nuages, mais les aurores se manifestent dans l'ionosphère, de 100 à 1000 km. Bien qu'il se produit des aurores polaires dès 60 km et jusqu'à une limite supérieure extrême de 2000 km d'altitude, c'est plutôt de 100 à 150 km environ au-dessus du sol qu'on les retrouve en plus grand nombre. Comme point de référence, la navette spatiale voyage à un peu plus de 300 km d'altitude. Leurs couleurs sont souvent vert ou jaune dans la plupart des cas, émise par les atomes d’oxygène à environ 100 km d’altitude. A plus haute altitude, elles prennent une couleur rouge foncé. Rappelons que ces aurores sont beaucoup plus fréquentes lors des tempêtes solaires qui se produisent tous les 11 ans : 1989 et ... 2000!

Domaines de présence  Up Page Monde présent Les shamans inuit du centre du Canada prétendaient effectuer des voyages spirituels au sein des aurores pour y puiser des conseils sur le traitement des malades. Selon une tradition circumpolaire, les aurores représentent les âmes des personnes qui sont décédées en versant leur sang lors d'un meurtre, d'un suicide ou d'un accouchement. Seuls les Esquimaux de Point Barrow considéraient les aurores comme une mauvaise chose. Ils allaient même jusqu'à se munir de leurs couteaux pour les chasser.

Son interprétation dans l'avenir  Up Page Programme THEMIS Les chercheurs du département de Physique de l'Université d'Alberta seront présents dans le cadre du projet THEMIS (Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms) qui, pour sa partie Canadienne, regroupe l'Université d'Alberta, l'Université de Calgary et l'Agence Spatiale Canadienne. Grâce aux données collectées par cette flottille de satellites et par seize observatoires terrestres situés au Canada et quatre situés en Alaska, les chercheurs associés à ce projet espèrent percer le mystère des aurores boréales, manifestation de l'interaction des vents solaires et du champ magnétique terrestre. Le soleil émet continuellement un flot de particules qui, soumises à une agitation thermique importante (supérieure à leur énergie gravitationnelle) échappent à l'attraction du soleil. Ce vent souffle sur la terre à une vitesse comprise entre 400 et 700 km/s et, au contact du champ magnétique terrestre, génère des tempêtes. Dans les régions polaires, l'explosion des particules provoque de spectaculaires aurores boréales. En analysant les signatures magnétiques de ces explosions, les chercheurs de l'Université d'Alberta espèrent comprendre comment l'énergie est "explosivement" libérée des particules. L'étude de ce phénomène ne se limite pas à une meilleure compréhension des phénomènes magnétiques au sein de l'univers, elle a ainsi des implications concernant la fusion au sein des réacteurs nucléaires.

Les références  Up Page Réseau Pepe BE Autriche BE Canada BE Espagne BE Norvège BE Norvège 9 janvier 2009 n°84 Cybersciences Science & Vie juin 1946 n°345 Science & Vie août 1949 n°383 Science & Vie janvier 1950 n°388 Science & Vie février 1950 n°389   Pourquoi ce site Je crois que, si les êtres humains que nous sommes ne parviennent pas toujours à évoluer comme ils le souhaiteraient _à s'épanouir professionnellement, sentimentalement et sexuellement (ce que j'appelle les trois pôles d'intérêts) c'est parce qu'il y a des barrages qui entravent leur désir d'accéder à un rêve inachevé. Je pars du principe que tout est possible, à condition de s'entourer de gens qui nous poussent à croire en nous.   Contribuer au Réseau Pepe Ce site est avant tout une encyclopédie ouverte à l'imagination et au savoir, où chacun(e) d'entre vous peut participer. Si vous avez envie de partager une passion, ou si vous sentez le besoin de vous exprimer sur un point précis, je vous invite à m'adresser un e-mail (adresse électronique accessible sur ma page d'accueil).

Mais encore …  Up Page Observatoire des aurores boréales Automne 2005, le Svalbard se dote d'une nouvelle station d'observation des aurores boréales. Le Svalbard est le seul lieu, d'où il est possible d'observer des aurores boréales diurnes, lequelles montrent une relation directe entre les vents solaires et le champ magnétique terrestre, dont il est possible d'étudier les transferts d'énergie au moyen de mesures optiques, de radars, de raquettes et de satellites. La station actuelle, à Adventdalen, a été construite en 1978. Le développement de la ville voisine, Longyearbyen, et la "pollution lumineuse", qui en résulte, gêne de plus en plus les observations depuis cette station. Une nouvelle station va donc être construite à Breinosa, où la pollution lumineuse est moins importante.La station va être construite par Statsbygg (le Conseil national de la construction et de la propriété), qui en sera aussi le propriétaire, et sera louée par le Ministère de l'Education et de la Recherche.   Arcs-en-ciel nocturnes Les habitants des hautes latitudes connaissent bien ces grands rideaux de lumière verdâtre qui ondulent doucement, la nuit, du côté des pôles. Les aurores polaires – on les dit boréales dans l’hémisphère nord, australes dans l’hémisphère sud – résultent de l’entrée dans l’atmosphère de particules chargées qui émanent du Soleil en un flot rapide et continu appelé vent solaire. Ce courant de particules frappe les atomes de l’air et ceux-ci, excités, émettent de la lumière, tout comme le courant électrique fait s’illuminer le gaz dans les tubes d’une enseigne au néon. "Mais une chose nous intrigue. Alors que le vent solaire est plutôt constant, des soubresauts apparaissent souvent dans les aurores boréales", explique le concepteur des instruments de la mission, Michael Ludlam, du Space Sciences Laboratory de l’Université de la Californie, à Berkeley. La lumière qui flotte calmement peut s’animer soudainement de grandes secousses et virer au bleu ou au rouge. Quand et comment ces sursauts, appelés "sous-tempêtes", se déclenchent-ils? C’est la question à laquelle répondra la mission THEMIS. Les aurores boréales sont en fait les effets secondaires d’événements de grande ampleur qui se déroulent loin dans l’espace. Telle un aimant géant, notre planète a son champ magnétique, dont les lignes s’étendent d’un pôle à l’autre en grandes courbes invisibles dans l’espace. Mais notre champ magnétique est déformé par celui, bien plus puissant, du Soleil et par le vent solaire. Ces deux éléments «soufflent» le champ magnétique terrestre du côté non éclairé du globe, un peu comme une longue chevelure qui flotte au vent. "Dans cette queue magnétique, poursuit Michael Ludlam, on croit que des 'courts-circuits' se produisent entre les lignes de champ déformées qui se touchent et que, de là, de fortes décharges d’électrons se propagent vers la Terre en quelques instants." Ainsi naîtraient les sous-tempêtes. Mais comme ces événements sont fugaces et que les distances sont grandes, aucun satellite n’a pu voir où et comment le phénomène s’amorce réellement. D’où l’envoi de la flotte THEMIS. Les cinq engins, d’environ un mètre cube chacun et équipés de multiples capteurs, vont occuper des orbites différentes autour du globe, le plus éloigné voyageant à mi-distance de la Lune. Leur trajectoire et leur vitesse les placeront tous les quatre jours au-dessus de l’Amérique du Nord, dans le prolongement de l’axe Soleil-Terre, directement dans la queue magnétique de notre planète. Au cours des deux années de cette mission, les satellites devraient assister à une trentaine de sous-tempêtes, et voir «passer» les vagues d’électrons au moment où elles se produiront. Aux cinq sondes s’ajoutent 20 petits observatoires disposés dans le Nord canadien, dont deux au Québec, et en Alaska, chacun doté d’une caméra à large vision pour filmer les aurores et d’un magnétomètre pour détecter les variations du champ magnétique. Jamais les aurores n’auront été observées avec une telle attention.   Année polaire internationale L'Espagne participera à l'année polaire internationale(IPY) qui se célèbrera à partir de mars 2007 et jusqu'en 2009. L'IPY est un événement dans le domaine des recherches sur la terre, parce qu'il n'a été célèbre qu'en 1882 et en 1932, ils sont préparés durant 4 ans. Ils proposent des saisons polaires complètes en Arctique et en Antarctique -des missions de deux ans- dans lesquelles sont impliquées plus de 60 pays et des milliers de scientifiques. Cette année 2002, l'IPY devrait se focaliser sur l'influence des zones polaires sur le reste de la planète. L'Espagne présentait 35 projets dans le cadre de cette année polaire. 17 ont finalement été acceptés qui disposeront de 3 millions d'euros pour réaliser leurs études avec l'aide de 220 chercheurs de 45 centres différents. 9 de ces projets se réaliseront dans les bases polaires en Antarctique, 4 en Arctique trois sur les deux pôles et un sous les latitudes sous polaires. Enfin le navire océanographique Hesperides naviguera pour la premiere fois en Arctique de juillet à août 2007 pour mener deux études de biologie marine et de géophysique.   Comprendre les aurores polaires Mi-février 2007, la NASA a envoyé dans l'espace cinq satellites identiques pour sonder l'environnement spatial de la Terre et ainsi espérer répondre aux interrogations portant sur l'origine des orages magnétiques dont les aurores boréales forment la partie visible. Le CNES décrit précisement la mission THEMIS: "Il s'agit de déterminer avec précision le lieu de déclenchement et la nature du processus macroscopique sous-jacent, d'en étudier les relations de causalité et d'en caractériser la propagation et les couplages. A l'aide de moyens sols, il s'agira aussi de caractériser le couplage ionosphère/magnétosphère. Les objectifs secondaires sont centrés sur l'étude des ceintures de radiations, de la magnétopause et des couches frontières." Les scientifiques de l'Institut de recherche spatiale (http://www.iwf.oeaw.ac.at) de l'Académie autrichienne des sciences ont participé à la conception de la mission et ont réalisé les magnétomètres qui équipent les cinq satellites. Ils analyseront les données enregistrées par la mission THEMIS qui s'attend à observer une trentaine d'aurores boréales.   Aurores boréales en France Le 20 novembre 1950, plusieurs habitants de villages bretons aperçoivent dans l'ouest du ciel quatre arcs superposés colorés en ocre et semblables à une aurore polaire. Le phénomène dura quelques minutes.   Une aurore boréale due à la reprise d'activité des taches solaires, est observée, dans le nord-ouest du ciel parisien, le 20 février à 22h. Ce phénomène a coïncidé avec de fortes perturbations radiophoniques.   Aurores polaires artificielles Le Dr V. A. Bailey, de l'Université de Sydney, estime que l'on peut produire des aurores polaires artificielles en dirigeant un faisceau d'ondes radioélectriques dans l'ionosphère à 100km d'altitude. Un million de kilowattq produiraient une luminescence capable d'éclairer 13 00 km² avec une intensité comparable à celle de la Lune.   Analyses spectroscopiques des aurores polaires Une aurore a été observée en Norvège, le 28 février 1910; elle montre un fort bel arc lumineux, passant par le zénith. La forme des aurores est d'ailleurs très variable: arc, draperies, rayons, couronnes, lueurs diffuses, etc. Quant aux couleurs prédominantes, ce sont le vert et le rouge violacé. On détermine l'altitude des aurores (comme, aussi celles des nuages lumineux nocturnes) en photographiant un détail caractéristique à partir de deux lieux d'observation assez éloignés, dont la distance est connue. En mesurant sur les plaques les positions de l'aurore par rapport aux étoiles photographiées, on peut déduire la hauteur et la situation de l'aurore.   Aurore polaire d'après L. Végard) Valeur des raies atomiques en angströms (1010m) Raie verte de l'aurore: 5577 Bandes négatives de l'azote: 4711 4277 3914 Deuxième groupe positif de l'azote: 3577   Aurore du 18 septembre 1941 (observée par Dufay et Tscheng à l'observatoire de Haute-Provence) Valeur des raies atomiques en angströms (1010m) Raies vertes de l'aurore: 6300 5892 Raies interdites de l'azote: 5177 5199 Bandes négatives de l'azote (bleu): 4709 4277 4237 Deux groupe positif (ultraviolet): 3915   Aurores boréales en Norvège Le matin du 5 décembre 2008, à 11h35, la fusée ICI-2 a été lancée de Ny-Alesund (Svalbard). Le tir a réussi, la fusée ayant atteint une hauteur d'environ 330 kilomètres, avant de s'abîmer dans l'océan à 11h45. La mission de la fusée ICI-2 était de traverser une aurore boréale dans le but de percer certains de ces secrets. C'était la première fois qu'une fusée était équipée avec des instruments de mesure pour comprendre les structures turbulentes générées lors des aurores boréales. Joran Moen, professeur spécialiste des plasmas et de la physique de l'espace à l'université d'Oslo, et professeur associé au centre universitaire du Svalbard (UNIS), est très satisfait de ce tir: "Nous cherchons à obtenir des données plus précises sur les structures fines de l'aurore, pour mieux comprendre ses effets sur la navigation des satellites et les systèmes de communication."   Aurores boréales en Alaska (avril 2001) Pour "faire" des aurores boréales il faut deux ingrédients: le champ magnétique terrestre et des particules cosmiques chargées. Lorsque des particules chargées (protons, électrons) en provenance de l'espace s'approchent de la Terre elles sont piégées par le champ magnétique terrestre. Lorsque ces particules entrent en collisions avec les atomes et les molécules qui constituent le gaz raréfiés de la haute atmosphère, elles les excitent et provoquent des émissions lumineuses dont les couleurs dépendent de la nature des atomes. Les aurores boréales sont plus fréquemment visibles dans les régions voisines des pôles (les lignes du champ magnétique terrestre convergent vers les pôles. On peut cependant observer des aurores boréales dans les latitude moyennes. Les photos présentées ici ont été prises par Jan Curtis (The Alaska Climate Research Center) à Fairbanks en Alaska. Dans ce cas ces aurores sont associées à de violentes éruptions solaires qui crachent des particules chargées à une vitesse de 120 000km/s. Ces particules constituent ce qu'on appelle le vent solaire. 2001 est marqué par une activté intense du soleil qui est l'objet de nombreuses "tempêtes" solaires. Ces phénomènes sont associées à l'apparition des taches solaires .  Ces phénomènes lumineux s'accompagnent de perturnations des signaux téléphoniques et radiophoniques.   Aurores boréales aux Etats-Unis (octobre 2001)