Aurore polaire
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2008-07-24T20:15:42Z
Jf68
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/* Principe */ Origine des aurores boréales expliquées après la mission Thémis
{{Voir homonymes|Aurore}}
[[Image:Polarlicht 2.jpg | thumb | right | Aurore boréale en Alaska]]
[[Image:Aurore australe - Aurora australis.jpg | thumb | right | Aurore australe en Antarctique]]
[[Image:Aurora_australis_20050911.jpg | right | thumb | Aurore australe vue de l'espace (obtenue par surimpression d'une [[La Bille bleue|photo de la terre]])]]
[[Image:Jupiter.Aurora.HST.UV.jpg | thumb | right | Aurore sur Jupiter]]
Une '''aurore polaire''' (également appelée '''aurore boréale''' dans l'[[hémisphère Nord]] et '''aurore australe''' dans l'[[hémisphère Sud]]) est un [[phénomène optique|phénomène lumineux]] caractérisé par des sortes de voiles extrêmement colorés dans le ciel nocturne, le vert étant prédominant.
Provoquées par l'interaction entre les particules chargées du [[vent solaire]] et la haute [[Atmosphère (Terre)|atmosphère]], les aurores se produisent principalement dans les régions proches des [[Pôle|pôles]], dans une zone annulaire justement appelée « zone aurorale » (entre 65 et 75° de [[latitude]]).
Une masse de rayons et de voiles de lumières qui pendent tels des rideaux, en boucles et en guirlandes, retenus par des crochets invisibles.
== Principe ==
Lors d'un sous orage polaire accompagnant un [[orage magnétique]] faisant suite à une [[éruption solaire|éruption chromosphérique]] ou un [[sursaut solaire]] important, un afflux de [[particule (physique)|particules]] chargées éjectées par le [[Soleil]] entre en collision avec le bouclier que constitue la [[magnétosphère]]. Des particules électrisées à haute énergie peuvent alors être captées et canalisées par les lignes du [[champ magnétique terrestre]] du côté nuit de la magnétosphère (la queue) et aboutir dans les ''cornets polaires''. Ces particules, ([[électron]]s et parfois [[proton]]s), excitent (changement de couche d'un électron) ou ionisent les [[atome]]s de la haute atmosphère (l'[[ionosphère]]). L'atome excité, ne peut rester dans cet état, un électron change alors de couche, libérant au passage un peu d'énergie, en émettant un [[photon]]. Comme la nature de ces ions ([[oxygène]], [[hydrogène]], [[azote]], ...) dépend de l'altitude, ceci explique en partie les variations de teintes des nuages, draperies, rideaux, arcs, rayons... qui se déploient dans le ciel à des altitudes comprises entre 80 et 1 000 km. L'[[ion]]isation résultant de cet afflux de particules provoque la formation de nuages ionisés réfléchissant les [[onde radio|ondes radio]].
C'est en juillet 2008 qu'un explication cohérente de ce phénomène a été fournie par la [[NASA]] grâce à la mission américaine THEMIS. Les scientifiques ont en effet localisé la source des ces phénomènes dans des explosions d'énergie magnétique se produisant à un tiers de la distance [[Terre]]-[[Lune]]. Ils sont ainsi provoqués par des "reconnexions" entre les cordes magnétiques géantes reliant la [[Terre]] au [[Soleil]] qui stocke l'énergie des vents solaires.
L'étude [[spectre électromagnétique|spectrographique]] de la lumière émise montre la présence de l'oxygène (raie verte à 557 nm et doublet rouge à 630 et 636 nm) entre 120 et 180 km d'altitude, de l'[[azote]] et de ses composés et de l'hydrogène (656 nm) lors des ''aurores à protons''. Aux plus basses latitudes, la couleur observée le plus fréquemment est le rouge (altitudes de 90 à 100 km).
== Observation ==
[[Image:RM10C08A.JPG | thumb | right |Aurore « polaire » près de [[Belfort]], France (novembre 2003)]]
Le spectacle est très changeant et peut débuter par la formation d'un arc (arc auroral) perpendiculaire au méridien magnétique du lieu, puis s'accompagner de rayons parfois animés d'une pulsation plus ou moins rapide (0,05 à 15 hertz) ou se déplacer plus ou moins rapidement. On observe parfois des lueurs ressemblant à un rideau ou une draperie agitée par la brise.
La luminosité peut beaucoup varier et le phénomène peut durer de quelques minutes à plusieurs heures. Il est très rare d'observer des aurores à des latitudes magnétiques inférieures à 50 degrés. Cela se produit seulement pendant la période d'activité solaire maximale du [[Cycle solaire|cycle de 11 ans]], lors des éruptions solaires les plus importantes. La photo ci-contre a été prise à Belfort le {{Date|20|novembre|2003}} à 19 h 15 lors d'une aurore exceptionnelle visible jusque dans le sud de l'Europe.
== Histoire ==
Les aurores boréales ont été observées depuis toujours, et ont probablement beaucoup impressionné les anciens.
[[Pline l'Ancien]] par exemple écrit<ref>[[Pline l'Ancien]], Histoire naturelle, livre II [2,33] XXXIII</ref> : {{citation|On a vu pendant la nuit, sous le consulat de C. Caecilius et de Cn. Papirius (an de Rome 641), et d'autres fois encore, une lumière se répandre dans le ciel, de sorte qu'une espèce de jour remplaçait les ténèbres.}}
Elles n'ont été étudiées scientifiquement qu'à partir du {{XVIIe siècle}}.
En [[1621]], l'astronome français [[Pierre Gassendi]] décrit ce phénomène observé jusque dans le Sud de la France et lui donne le nom d'aurore boréale. Au {{XVIIIe siècle}}, l'astronome britannique [[Edmond Halley]] soupçonne le champ magnétique terrestre de jouer un rôle dans la formation des aurores boréales. [[Henry Cavendish]], en [[1768]], parvient à évaluer l'altitude à laquelle se produit le phénomène mais il faudra attendre [[1896]] pour que celui-ci soit reproduit en laboratoire par [[Kristian Birkeland|Birkeland]]. Les travaux de [[Carl Stormer]] sur les mouvements des [[particule (physique)|particules]] électrisées dans un [[champ magnétique]] facilita la compréhension du mécanisme de formation des aurores.
À partir de [[1957]], l'[[Conquête de l'espace|exploration spatiale]] a permis non seulement une meilleure connaissance des aurores polaires terrestres, mais aussi l'observation de phénomènes auroraux sur les grosses [[planète]]s comme [[Jupiter (planète)|Jupiter]] ou [[Saturne (planète)|Saturne]].
Le nuage ionisé que constitue l'aurore polaire réfléchit les [[onde électromagnétique|ondes électromagnétiques]] dans le domaine des très hautes fréquences ([[très haute fréquence|VHF]] et au-delà). Les [[radioamateur]]s utilisent ce phénomène pour réaliser des liaisons expérimentales à grande distance. Les [[onde radio|ondes radio]] sont en fait diffusées plus que réfléchies ce qui produit une forte déformation de la modulation. La télégraphie morse est pratiquement le seul mode de transmission utilisable. Un effet néfaste de ce phénomène est la perturbation des communications sur ces fréquences.
== Autres planètes ==
Des aurores polaires se produisent également sur d'autres planètes :
* Sur [[Jupiter (planète)|Jupiter]], [[Saturne (planète)|Saturne]], [[Uranus (planète)|Uranus]] et [[Neptune (planète)|Neptune]], planètes possédant un [[champ magnétique]], leur origine est identique à ce qui se produit sur [[Terre]].
* Sur [[Vénus (planète)|Vénus]], qui ne possède pas de champ magnétique planétaire, les molécules atmosphériques sont ionisées directement par le vent solaire.
* Sur [[Mars (planète)|Mars]], des aurores peuvent apparaître près d'anomalies magnétiques locales dans l'écorce planétaire, restes présumés d'un champ magnétique ancestral de nos jours disparu.
== Voir aussi ==
{{Aphorisme|...il a appris<br>que de petites fleurs poussent<br>tout au fond des yeux des hommes.<br>Quand les yeux se ferment pour de bon<br>les fleurs s'envolent dans le ciel<br>et deviennent des aurores boréales|[[Ailo Gaup]]<br>''Le tambour du chamane''|3=style="float: right; width: 260px; margin: 0 0 1em 1em; padding: 1em; border: solid 1px #99B3FF; background-color: #F0FBFF; -moz-border-radius: 0.6em; text-align: center;"}}
{{Commons|Category:Polar aurora|les aurores polaires}}
=== Liens internes ===
* [[Magnétosphère]]
* [[Milieu interplanétaire]]
* [[Vent solaire]]
=== Liens externes ===
* {{en}} [http://www.hickerphoto.com/northern-lights-pictures-cat.htm Northern Lights Pictures]
* {{fr}} [http://www.auroresboreales.com/ Les aurores polaires]
* {{fr}} [http://www.banditdenuit.com/ Photos d'aurores boréales par Gilles Boutin]
* {{fr}} [http://www.erwanhome.org/sciences-atmospheriques/vent-solaire-et-aurores-polaires.php Le vent solaire et les aurores polaires]
* {{fr}} [http://www.sblanc.com/taaf/pages/aurore-australe-polaire-boreale.htm Analyse des aurores australes en Antarctique]
== Notes et références ==
{{références}}
{{portail physique}}
[[Catégorie:Atmosphère]]
[[Catégorie:Phénomène optique]]
[[Catégorie:Vent solaire]]
{{Lien AdQ|pt}}
[[af:Aurora (astronomie)]]
[[ar:شفق قطبي]]
[[bg:Полярно сияние]]
[[bs:Polarna svjetlost]]
[[ca:Aurora polar]]
[[cs:Polární záře]]
[[da:Polarlys]]
[[de:Polarlicht]]
[[el:Σέλας]]
[[en:Aurora (astronomy)]]
[[eo:Norda brilo]]
[[es:Aurora polar]]
[[et:Virmalised]]
[[fa:شفق قطبی]]
[[fi:Revontulet]]
[[gl:Aurora polar]]
[[he:זוהר הקוטב]]
[[hr:Polarna svjetlost]]
[[hu:Sarki fény]]
[[id:Aurora]]
[[is:Segulljós]]
[[it:Aurora polare]]
[[ja:オーロラ]]
[[ko:오로라]]
[[lt:Poliarinė pašvaistė]]
[[ms:Aurora]]
[[nl:Poollicht]]
[[nn:Polarlys]]
[[no:Aurora polaris]]
[[pl:Zorza polarna]]
[[pt:Aurora polar]]
[[ro:Auroră polară]] {{Lien AdQ|ro}}
[[ru:Полярное сияние]]
[[simple:Aurora]]
[[sl:Polarni sij]]
[[sq:Aurora polare]]
[[sr:Поларна светлост]]
[[sv:Polarsken]]
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[[zh:极光]]