Aurores boréales : comment le Soleil illumine les nuits polaires

Appelé aurore boréale dans l'hémisphère nord et aurore australe dans l'hémisphère sud, ce phénomène lumineux qui se produit de nuit dans les régions polaires est lié... à l'activité du Soleil.

Explications.

Comment se produit une aurore boréale ?

Ce phénomène atmosphérique est le résultat de l’interaction entre des particules solaires électriquement chargées (électrons et protons) et les gaz qui se trouvent dans la haute atmosphère terrestre. Le Soleil émet un flux constant de particules chargées appelé vent solaire. Ce vent, qui met deux à trois jours pour parcourir les 150 millions de kilomètres séparant le Soleil de la Terre, est dévié par notre planète par un champ magnétique qui agit comme un bouclier.

Malgré tout, certaines particules solaires parviennent à pénétrer dans l’atmosphère terrestre, où elles viennent entrer en collision avec les gaz en présence. Electrons et protons excitent alors les atomes qui constituent ces gaz et, par un phénomène appelé ionisation, leur transmettent une charge électrique. C’est en revenant à leur état initial, que les atomes de l’atmosphère terrestre vont libérer de l’énergie lumineuse, sous forme de photons.

Pourquoi la couleur d’une aurore boréale peut-elle varier ?

Les aurores boréales apparaissent sous la forme de voiles lumineux qui ondulent dans le ciel. Celles que l’on observe le plus couramment sont de couleur verte. Cependant, en cas d’activité solaire très intense, il est parfois possible d’admirer des aurores polaires rouges, voire même bleues et mauves.

Cette différence de couleur est due à l’altitude à laquelle les aurores se forment. En-dessous de 100 kilomètres, l’oxygène est moins dense dans l’atmosphère et les particules d’azote produisent des émissions lumineuses bleues et mauves. Entre 100 et 240 kilomètres d’altitude, la collision entre les particules solaires et les molécules d’oxygène provoque l’apparition des fameuses lueurs vertes.

Enfin, plus haut, au-delà de 240 kilomètres, l’oxygène émet des aurores de couleur rouge.

Où et quand peut-on admirer des aurores boréales et australes ?

De jour, ce phénomène n’est pas visible à l’œil nu. Mais à la nuit tombée, il est possible d’en apercevoir tout au long de l’année. Des aurores polaires se produisent régulièrement dans les régions qui encerclent les pôles magnétiques de la Terre ; des zones en forme de couronne appelées ovales auroraux.

Tous les 11 ans, l’activité solaire atteint un pic : le maximum solaire. Se produisent alors des aurores polaires particulièrement impressionnantes qui, sous l’effet de la dilatation des ovales auroraux, peuvent être visibles dans des régions plus proches de l’équateur.

Les aurores polaires sont-elles spécifiques à la Terre ?

Des scientifiques ont observé ce phénomène sur d’autres planètes possédant un champ magnétique, comme Saturne et Jupiter.