L’envol des fleurs…

De gigantesques cordes magnétiques reliant la Terre et le Soleil. Voilà ce qu’ont découvert, mardi 11 décembre, des satellites de la mission américaine THEMIS. Cela permet d’apporter de nouvelles informations sur la genèse des aurores polaires, ces phénomènes magnétiques, vus depuis notre planète comme des tâches ou des stries de lumière.

THEMIS (Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms) est une mission coordonnée par une équipe de l’Université de Berkeley (Californie) et qui doit durer encore deux ans. Ses cinq micro-satellites transportent des capteurs électriques, magnétiques et aussi des détecteurs de particules. Selon une fréquence bien précise (tous les quatre jours), ils viennent s’aligner sur la queue du champ magnétique terrestre pour en suivre les perturbations. Ces derniers mois, ils ont détecté des indices d’existence de cordes géantes, qui correspondent en fait à des faisceaux torsadés de champ magnétique. Ces cordes serviraient de conduits énergétiques pour les vents solaires, permettant ensuite la formation d’aurores polaires.

Reflet du Soleil

Les aurores semblent être l’un des plus impressionnants spectacles de la nature. Elles ont toujours impressionné par leur côté mystérieux. Les “inuit” croyaient que les esprits en colère se manifestaient et puis, plus tard, certains pensèrent que c’était le reflet du Soleil sur les glaciers… Finalement, leur principe de fonctionnement a été décrypté. “Des particules électriques, protons et électrons, précipitent - c’est-à-dire qu’elles tombent - dans la haute atmosphère, où elles interagissent avec les molécules d’azote et d’oxygène. Cette rencontre se traduit alors par des émissions lumineuses vers 80 à 120 km d’altitude, dans l’ionosphère” nous explique Jean-Loup Bertaux du Service d’Aéronomie du Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), à Verrières-le-Buisson. Les particules, éjectées par les éruptions solaires, sont animées d’une très grande vitesse (jusqu’à 700 kilomètres par seconde) et ont donc une très grande énergie cinétique.

Des aurores observées en Haute-Provence !

Aurores boréales dans l’hémisphère Nord, aurores australes dans l’hémisphère Sud, le phénomène est le même et a lieu principalement dans les régions proches des pôles magnétiques, dans une zone annulaire justement appelée “zone aurorale”, entre 65 et 75° de latitude. Jean-Loup Bertaux précise : “Les particules électriques, parce qu’elles sont chargées électriquement, sont guidées par les lignes du champ magnétique terrestre, qu’on peut décrire comme un aimant à deux pôles, situés par très loin (mais pas exactement confondus) des pôles géographiques. Donc, c’est dans les régions polaires, où les lignes de champ sont presque verticales, que les particules peuvent descendre suffisamment bas pour interagir avec l’atmosphère”. Cependant, il n’est pas impossible de voir le phénomène à plus basse altitude. Lorsque le vent solaire a de violentes sautes d’humeur, il perturbe le champ magnétique terrestre. Il y a quelques années, des aurores ont été captées par l’Observatoire de Haute-Provence ! Néanmoins, les régions les plus propices à l’observation d’aurores restent la Norvège, la Suède, la Finlande, le nord de la Russie, l’Alaska et le nord du Canada.

Un maximum d’activité tous les 11 ans

Seulement visibles la nuit, les aurores ont donc principalement lieu en hiver - du 21 décembre au 21 mars dans l’hémisphère Nord, du 21 juin au 23 septembre dans l’hémisphère Sud - et plus rarement au printemps ou en automne. Des périodes plus propices surviennent pendant trois à quatre ans, et ce, tous les 11 ans, lorsqu’il y a un maximum d’activité solaire. Ce maximum solaire est causé par une rotation inégale de l’astre. Ses pôles ne tournant pas à la même vitesse que son centre, cela provoque des “tâches solaires” (des parties plus froides d’environ 1000° Celsius) lesquelles produisent des éruptions éjectant parfois les masses solaires qui vont amener les particules dans notre champ magnétique.

Rouge, vert et même mauve…

La luminosité peut beaucoup varier et le phénomène peut durer de quelques minutes à quelques dizaines de minutes. Arcs homogènes, arcs avec rayons, bandes ondulées, couronnes, les couleurs des différentes formes observées sont généralement le rouge, le vert et plus rarement le mauve. La beauté des rideaux colorés incitent de nombreux photographes amateurs - passionnés ou non d’astronomie - à capturer ces moments féeriques. Les aurores ne sont pas un phénomène uniquement terrestre. Elles ont été observées aussi sur Jupiter, Uranus, Saturne ou encore Neptune, planètes qui possèdent elles-aussi un champ magnétique. Vénus, elle, n’a pas de champ magnétique mais les molécules atmosphériques sont ionisées directement par le vent solaire. Mars semble être un cas assez particulier, où des aurores apparaissent près d’anomalies magnétiques locales. Ces anomalies paraissent constituer des restes d’un champ magnétique disparu (cf. encadré L’aurore de Mars). En attendant de nouveaux éclairages sur les aurores et leur fonctionnement, peut-être de nouveau grâce à la mission THEMIS, nos yeux peuvent encore longtemps se ravir de cette rencontre de particules “ensoleillées” avec notre atmosphère… «De petites fleurs poussent tout au fond des yeux des hommes. Quand les yeux se ferment pour de bon les fleurs s’envolent dans le ciel et deviennent des aurores boréales» a écrit Ailo Gaup. Lumineux.

Plus d’informations…
- sur les aurores boréales :
www.astronoo.com

- sur la mission THEMIS (en anglais) :
Site de la NASA

- sur Jean-Loup Berteaux :
“Interview” sur le site de Ciel & Espace

Crédit photo : Joshua Strang