10 faits éclairants sur les aurores boréales
Selon la mythologie romaine, Aurora était la déesse de l'aube. Le mot "borealis" signifie "vent" en grec et l'expression "aurora borealis" signifie donc "vent de l'aube", ce que l'on appelle en anglais les Northern Lights (aurores boréales). Ce phénomène a fasciné les hommes pendant des milliers d'années, une fascination qui se poursuit manifestement aujourd'hui : Les aurores boréales sont l'une des principales attractions de l'Arctique, et il existe d'ailleurs un certain nombre de croisières dans l'Arctique spécialement consacrées à l'observation de ce spectacle lumineux magique.
1. Les anciens pensaient que les aurores boréales étaient du feu
Pendant des milliers d'années, personne ne savait exactement ce qu'étaient les aurores boréales ni d'où elles venaient. Aristote a fait le premier compte rendu scientifique des aurores au 4e siècle avant notre ère, les comparant à des flammes de gaz brûlant. Au XIIIe siècle de notre ère, la première tentative d'explication détaillée des aurores a été faite dans le Konungs skuggsjá, ou Miroir du roi, un texte éducatif norvégien. Selon cette théorie, les lumières étaient des reflets des océans de la Terre. Selon une autre théorie, il s'agirait d'un reflet de la lumière du soleil venant d'en dessous de l'horizon et éclairant le ciel. Des incendies au Groenland ont même été supposés être à l'origine de ces mystérieuses lumières.
2. Une aurore en Europe à l'origine des idées sur les aurores boréales
En 1708, le scientifique suédois Sun Arnelius a suggéré que les rayons solaires étaient réfléchis par des particules de glace dans l'atmosphère. Huit ans plus tard, une forte aurore en Europe a conduit à des recherches scientifiques plus approfondies sur les causes de ces lumières. Sir Edmund Halley a publié la première description détaillée des aurores boréales, suggérant que "les rayons auroraux sont dus à des particules qui sont affectées par le champ magnétique, les rayons étant parallèles au champ magnétique terrestre".
3. Les aurores boréales encerclent continuellement le pôle Nord
Dans les années 1800, Christopher Hansteen a installé des stations d'observation et s'est entendu avec des capitaines de navire pour enregistrer le champ magnétique terrestre. Hansteen a été le premier à constater que les aurores se présentent sous la forme d'un anneau continu autour du pôle géomagnétique. S'appuyant sur cette découverte, l'astrophysicien danois Sophus Tromholt a mis en place un réseau de sites d'observation des aurores boréales, à partir duquel il a découvert que les aurores formaient un anneau autour du pôle Nord.
4.le champ magnétique terrestre guide les aurores boréales
Au début du XXe siècle, le physicien norvégien Kristian Birkeland a réalisé une expérience au cours de laquelle il a placé un aimant sphérique dans une chambre à vide, puis lui a envoyé un faisceau d'électrons. Birkeland a constaté que le faisceau était guidé par le champ magnétique et frappait la sphère près des pôles. Il en a déduit que le soleil devait envoyer des faisceaux vers la Terre et que c'était le champ magnétique terrestre qui les guidait vers les pôles.
5. Les particules solaires à haute énergie piégées sont à l'origine des aurores boréales
Dans les années 1930, Sydney Chapman et Vincent Ferraro ont émis l'hypothèse que des nuages de particules chargées électriquement, envoyées par le soleil, traversent l'espace et enveloppent la Terre. D'autres recherches ont montré que lorsque les particules atteignent la Terre, elles font le tour de l'atmosphère. La majorité d'entre elles passent à côté de la Terre, tandis que quelques-unes reviennent vers elle en tourbillonnant et pénètrent dans l'atmosphère. À l'aube de l'ère spatiale, les données satellitaires ont montré que l'espace autour de la Terre est rempli de particules à haute énergie qui sont piégées par le champ magnétique terrestre. Les données ont également révélé l'existence d'un vent solaire. Ces découvertes ont permis aux scientifiques de dresser une carte de la magnétosphère.
6. Les particules solaires des aurores boréales se déplacent à des millions de kilomètres par heure
Nous savons aujourd'hui que les aurores boréales sont créées par des éruptions solaires qui jaillissent du soleil dans l'espace. Plus précisément, les aurores proviennent de collisions entre des molécules de gaz à la surface du soleil, qui libèrent de grandes quantités de matière et de rayonnement électromagnétique. La vitesse à laquelle les éruptions solaires se déplacent normalement est d'environ sept millions de miles par heure (11 265 408 km/h). À cette vitesse, les éruptions solaires mettent entre un et cinq jours pour atteindre la Terre, en fonction de la vitesse du vent solaire. En comparaison, la lumière du soleil met huit minutes pour atteindre la Terre. Lorsque les éruptions solaires atteignent l'atmosphère terrestre, la majorité des particules traversent la Terre et se dirigent vers l'espace. Cependant, quelques éruptions solaires pénètrent dans l'atmosphère d'est en ouest, au-dessus des pôles magnétiques.
7. Les aurores boréales sont diffuses (douces) ou discrètes (nettes)
La plupart des aurores se produisent dans une bande appelée zone aurorale, située à une latitude de 3 à 6 degrés des pôles géographiques. Les aurores boréales peuvent être diffuses ou discrètes : Les aurores diffuses forment une lueur sans caractéristiques qui peut ne pas être visible à l'œil nu, tandis que les aurores discrètes ont des caractéristiques nettes et peuvent varier considérablement en luminosité.
8. Les ruptures aurorales donnent vie aux aurores boréales
La partie la plus spectaculaire de l'observation des aurores boréales, et le souhait le plus fréquent des passagers lors des croisières au Groenland et au Svalbard autour du Spitzberg, est d'assister à la rupture des aurores. Cet événement se traduit par un éclaircissement des formes et un changement rapide de l'aurore. Les lumières passent de l'ordinaire aux rayons avant de tourbillonner et de danser dans le ciel. En fait, plusieurs ruptures peuvent se produire au cours d'une seule nuit d'activité modérée à élevée, tandis qu'une nuit de faible activité ne comportera qu'une ou deux ruptures.
Les scientifiques conseillent aux observateurs de ne pas bouger s'ils voient plusieurs bandes apparaître dans une zone, car cela signifie qu'une dislocation est susceptible de se produire. Si ces bandes sont observées en début de soirée, la dislocation sera très probablement spectaculaire, et il y en aura beaucoup d'autres. Après une grande débâcle, il peut n'y avoir aucune activité pendant une demi-heure à une heure, et les débâcles elles-mêmes peuvent durer à peu près autant de temps.
9. Les couleurs des aurores boréales proviennent du gaz et des électrons
Les couleurs des aurores boréales dépendent des gaz et des électrons présents dans l'atmosphère. Les électrons à haute énergie font que l'oxygène émet une lumière verte, tandis que les électrons à basse énergie émettent une lumière rouge. L'azote émet généralement une couleur violette ou rose, tandis que les bleus verticaux sont provoqués par des électrons entrant en collision avec de l'azote ionisé.
L'altitude est un autre facteur qui détermine la formation des couleurs. À haute altitude (plus de 105 miles, 170 km), le rouge est généré, à moyenne altitude (60 - 105 miles, 95 - 170 km), le vert est généré, et à plus basse altitude (50 - 60 miles, 80 - 95 km), le rose et le violet sont générés. Lors de grandes tempêtes solaires, le rouge peut apparaître à des altitudes plus basses.
Les variations de couleur sont dues au fait que l'oxygène met environ une seconde à émettre de l'énergie sous forme de lumière verte et jusqu'à deux minutes pour émettre de la lumière rouge. Les altitudes plus élevées contiennent un plus grand pourcentage d'azote atomique, ce qui donne aux atomes beaucoup de temps pour émettre du rouge, tandis que les couleurs rosées sont le résultat de la combinaison du rouge de l'oxygène et du bleu de l'azote.
10. Des photos d'aurores boréales parfaites grâce à l'entraînement
Pour prendre la photo parfaite d'une aurore boréale, vérifiez d'abord la météo et consultez un site web de prévisions des aurores. Un ciel clair, sans pollution lumineuse, est aussi important que le fait que la lune soit hors de portée, bien que certains photographes préfèrent la lune pour l'éclairage naturel du premier plan. Un autre facteur est la proximité de l'eau, car une aurore au-dessus de la mer ou d'un lac peut produire un reflet étonnant.
Pour ce type de photographie, il est conseillé d'utiliser un zoom grand angle. Le temps d'exposition étant généralement compris entre 20 et 30 secondes, il est recommandé de fixer l'appareil photo sur un trépied. Essayez également de ne pas expirer d'admiration en regardant dans le viseur, car cela pourrait embuer l'objectif et laisser de la condensation qui pourrait ensuite se figer. Cela peut demander un peu d'entraînement, mais les résultats en valent la peine.
