Les Aurores Boréales
Editée par : Patricia Deschamps
Ce sont des phénomènes lumineux colorés naturels se formant dans la magnétosphère (de 100 à 70 000 kms d’altitude) dus à l’activité solaire. La magnétosphère fait partie de la dernière couche atmosphérique l’Exosphère (à partir de 600 jusqu’à 10 000 kms d’altitude) ; elle s’étend donc au-delà de l’Exosphère. Toute planète dotée d’un champ magnétique possède sa propre magnétosphère ; ce qui est le cas pour la Terre.
Tout d’abord, voici un schéma récapitulatif des différentes couches atmosphériques, ci-dessous :
La magnétosphère est formée par l’interaction du vent solaire avec le champ magnétique terrestre. Sans ce champ magnétique, la vie sur Terre serait impossible car il nous protège des vents solaires et de leurs rayonnements cosmiques nocifs.
La magnétosphère se compose aussi de la ceinture de Van Allen nommée par le physicien américain James Van Allen. Elle forme une zone toroïdale autour de la Terre. Elle contient une grande densité de particules énergétiques provenant du vent solaire.
Voici concrètement le rôle des différentes composantes du champ magnétique lors de la naissance des aurores boréales :
Le soleil, lors de son activité, va produire des vents solaires plus ou moins forts. Habituellement, la magnétosphère forme un bouclier et une résistance contre les vents solaires, empêchant les particules d’entrer dans la haute atmosphère terrestre. Ces dernières vont donc être piégées dans la ceinture de Van Allen. Ces particules des vents solaires provenant de l’activité solaire sont chargées en électrons et en protons. Cependant, lorsque le soleil a une très forte activité, la puissance des vents solaires (400 kms/h en moyenne) va être puissante, pouvant faire plier la magnétosphère, et défier sa résistance. C’est là que des particules des vents solaires vont s’échapper de la ceinture de Van Allen, et entrer dans la haute atmosphère terrestre, provoquant
La thermosphère étant la couche atmosphérique dans laquelle orbite la Station Spatiale Internationale, il est donc fréquent que les astronautes soient témoins et spectateurs, en première ligne lors de ces spectacles lumineux célestes.
La couleur des aurores boréales va dépendre de plusieurs facteurs :👍
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la composition des gaz atmosphériques terrestre.
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l’altitude à laquelle elles vont se diffuser.
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la quantité d’énergies en cause (force des vents solaires).
ainsi des collisions avec des atomes de cette haute atmosphère aux cornets des pôles. Ces collisions entre particules des vents solaires et atomes, vont provoquer des ondes de chocs électro-magnétiques et former ces aurores boréales colorées.
On définit le terme aurores boréales lorsqu’elles se forment dans l’hémisphère nord, et aurores australes quand elles se forment dans l’hémisphère sud.
A plus de 100 kms d’altitude, l’aurore sera composée d’Hélium et d’Hydrogène, lui donnant une couleur bleue, avec différentes variations. Et à environ 100 kms et moins, c’est le mauve qui prédomine avec l’intervention de l’Azote.
Par exemple, lorsque le vent solaire heurte au même moment des millions d’atomes d’Oxygène dans l’atmosphère terrestre, ils vont être excités et provoquer cette couleur verte.
L’Oxygène émet principalement du vert et du rouge. Tandis que l’Azote, du bleu, du rouge, et du violet.
Ensuite, ces aurores boréales (ou australes) vont diffuser leurs lumières et couleurs, plus bas dans des couches de l’atmosphère nommées la thermosphère (de 90 à 600 kms d’altitude environ), voire encore plus bas dans la mésosphère (De 50 à 90 kms d’altitude environ).
A plus de 300 kms d’altitude, l’Oxygène va intervenir dans la couleur de l’aurore qui sera rouge. De 100 à 300 kms d’altitude, c’est encore l’Oxygène qui donnera la couleur verte à l’aurore.
L’atmosphère a des densités en Oxygène et en Azote qui varient avec l’altitude, l’Oxygène devenant plus forte que l’Azote au-dessus de 200 kms d’altitude ; ce qui explique la forte présence de vent dans les aurores hautes.
L’excitation des molécules d’atomes et d’ions, d’Azote et d’Oxygène sont à l’origine, des principales couleurs.8
Des molécules de diazote excitées interagissent aussi avec l’Oxygène causant une émission additionnelle de vert, ce qui contribue également à la dominance de la couleur verte.5888
L’Hélium et l’Hydrogène produisent des aurores boréales mauves ou bleues.
