L'un des phénomène le plus étrange et mystérieux des régions polaires est sans doute les aurores polaires ou aurores boréales. Elles sont bien sûr observables en Scandinavie et parfois même jusqu'en France. Passioné par l'astronomie, j'ai eu la chance d'en voir quelques unes quand j'étais à Stockholm. Voici un petit topo de tout ce qu'il faut savoir sur les aurores boréales, notamment pour mettre le maximum de chances de son côté afin d'en apercevoir.

[Suite:]

Qu'est ce qu'une aurore polaire?
La réponse paraît évidente pour beaucoup, cependant les aurores polaires peuvent se manifester de différentes manières :

• Lumière blanche, verte, rouge et parfois mauve qui apparaît le plus souvent sous les hautes latitudes.
• Elle prend souvent la forme de draperies se déplaçant lentement dans le ciel nocturne. Elle peuvent aussi s'observer sous la forme de raies verticales très prononcées, de pulses de lumière partant de la base de la draperie et montant vers l'espace.
• Elle peut s’observer pendant plusieurs dizaines de minutes.

Légendes et croyances
Le phénomène a bien sûr été interprété de manières différentes par les peuplades assistant régulièrement aux aurores boréales :

• Pour les inuits, les aurores sont des torches allumées par des morts.
• Pour les esquimaux du Groenland, elles représentent les esprits des enfants morts à la naissance.
• Pour les esquimaux d’Alaska, ce sont les danses d’esprits d’animaux.
• Pour les indiens, ce sont des fantômes des ennemis morts au combat qui chercheraient à se venger.
• Pour les européens, c’était le reflet des guerriers célestes. La couleur rouge sang indiquait des malheurs à venir.

Historique de l’étude des aurores polaires
La connaissance précise des phénomènes à l'origine des aurores boréales est très récente :

• En –593, le grec Anaximène aurait aperçu des « nuages de gaz enflammé ». Il s’agissait probablement d’une aurore.
• Au XVIIème siècle, Galilée parle d ’aurores boréales. Il remarque les tâches solaires.
• Au XIXème siècle, 27 théories tentent d’expliquer le phénomène sans succès, mais déjà une relation est établie avec les tâches solaires.
• Première moitié du XXème siècle, Olaf Birkeland associe les aurores à des courants électriques créés dans l’atmosphère par des particules solaires.
• Depuis les 30 dernières années, la relation avec l’activité solaire a été confirmée grâce aux mesures des satellites.

Le vent solaire
Le vent solaire est à l'origine des aurores comme nous le verront dans le paragraphe suivant. En voici ses caractéristiques :

• Températures de l’atmosphère solaire de plusieurs millions de °K.
• Collisions entre atomes d’hydrogène produisant électrons et protons = particules ionisées : c’est le plasma.
• Ce plasma est ensuite éjecté du soleil : c’est le vent solaire.
• Éjections de plasma favorisées par les éruptions solaires au niveau des tâches solaires.
• Densité moyenne du plasma : 8 particules/cm^3
• Vitesse moyenne : 400km/s donc 4 jours pour atteindre la Terre.

Création des aurores
La Terre est protégée du vent solaire par un bouclier magnétique : la magnétosphère. Cependant, quelques particules arrivent à traverser cette barrière à son point faible : les pôles. Elles sont également quelques fois piégées dans les ceintures de Van Hallen qui les relâchent de temps en temps. Le parcours de ces particules les conduit inévitablement à rencontrer l'atmosphère de la Terre. C'est la collision entre les particules solaire et les gaz de l’atmosphère qui produit les aurores. En dessous de 100km d'altitude, l’azote est responsable des lumières bleue et rouge des aurores polaires. De 100 à 250km, la couleur verte est produite par l’excitation des atomes d’oxygène. Au dessus de 250km, la lumière rouge provient aussi de l’oxygène. On peut donc en conclure que plus le vent solaire est rapide et puissant, plus la probabilité d'apparition des aurores est forte.

Prévision et observation des aurores polaires
A partir de ces constatations, on peut donc prévoir l'activité aurorale en observant l’activité solaire. Le Kp désigne cette activité. Il va de 0 à 9 pour l’activité maximale. A partir de 7, on peut voir des aurores en France. Les aurores se produisent dans l’ovale auroral, zone de collision entre les particules solaires et l'atmosphère terrestre et qui est centré sur les pôles magnétiques (situé dans le nord du Canada pour l'hémisphère nord). Cet ovale change de forme en fonction du champ magnétique terrestre et de l’intensité du vent solaire. Pour avoir le maximum de chance de voir des aurores, les conditions suivantes doivent donc être remplies :

• Se trouver dans l'ovale auroral.
• Ciel clair, sans pollution lumineuse, loin des villes.
• Observer autour du minuit solaire.
• Vent solaire important, Kp élevé.

Une page internet regroupe des outils de prévisions indispensables pour prévoir l'apparition des aurores : http://www.geocities.com/photo_geo/aurores.html

La Scandinavie est bien sûr une zone où l'on peut observer facilement les aurores polaires, en particulier vers sa partie nord-ouest. Attention cependant, en été, la nuit ne vient jamais vraiment et donc il est impossible d'observer des aurores. Elles sont par contre visibles en hiver.

Les aurores sur d’autres planètes
Le phénomène des aurores n’est pas propre à la Terre, on le trouve également sur les planètes du système solaire ayant un champ magnétique et une atmosphère, notamment sur Jupiter.

Pour en savoir plus et voir des photos d'aurores :

• http://www.spacew.com/
• http://www.auroresboreales.com/
• http://www.meteo.org/phenomen/aurore.htm
• http://www.futura-sciences.com/comprendre/d/dossier299-1.php