Si vous avez l'impression d'avoir vu davantage d'aurores boréales peindre le ciel nocturne ces derniers temps, vous avez raison, et il y a une explication à cette augmentation.
Nous sommes actuellement dans une période de maximum solaire , ce qui est une bonne nouvelle pour les amateurs d'aurores boréales, selon Ian Mann, physicien spatial à la Faculté des sciences de l'Université de l'Alberta.
« Si vous souhaitez assister à de magnifiques spectacles d’aurores boréales dansantes, le maximum solaire est le moment idéal pour le faire », dit-il.
Qu'est-ce que le maximum solaire ?
Le Soleil fonctionne selon un cycle d'activité magnétique d'environ 11 ans, explique Mann. À mesure que le champ magnétique solaire inverse ses pôles nord et sud, il alterne entre des périodes de faible activité magnétique (minimum solaire) et des périodes de forte activité magnétique (maximum solaire).
Autour des pôles magnétiques Nord et Sud de la Terre se trouvent des régions appelées « ovales auroraux », où se produisent généralement les aurores boréales. Lors des périodes de maximum solaire , ces zones ont tendance à s'étendre légèrement vers l'équateur, se déplaçant vers des zones plus peuplées.
« Il y a plus d'énergie disponible, donc elles sont plus puissantes, mais elles se déplacent aussi, ce qui les rend plus visibles », explique Mann. « C'est un peu la double peine pour les chasseurs d'aurores boréales. »
La période de maximum solaire est également le moment idéal pour en apprendre davantage sur la Terre et les autres planètes du système solaire, explique Abigail Azari, professeure adjointe aux départements de physique et de génie électrique et informatique, titulaire d'une chaire en IA Canada-CIFAR et chercheuse associée à l'Alberta Machine Intelligence Institute. Ses recherches visent à mieux comprendre les environnements spatiaux planétaires.
« Tout ce qui affecte la Terre, selon son alignement, pourrait également affecter d'autres planètes. Il existe donc actuellement des opportunités d'études multiplanétaires et de comprendre à quel point la Terre est unique – ou non – par rapport à Mars, Vénus, Mercure et d'autres corps du reste de notre système solaire », explique-t-elle.
De l'énergie et des couleurs à profusion
Avant que les couleurs n’apparaissent dans le ciel nocturne de la Terre, les choses doivent devenir explosives – littéralement – sur le soleil.
La surface du Soleil est traversée par des faisceaux de champs magnétiques puissants qui pénètrent dans l'atmosphère solaire. Les extrémités de ces boucles magnétiques représentent des régions plus froides de la surface solaire, appelées taches solaires, explique Richard Sydora, professeur à la Faculté des sciences, dont les recherches visent à comprendre comment l'énergie magnétique contenue dans ces boucles est convertie en énergie cinétique.
« Les boucles peuvent être stables pendant des jours, puis soudainement elles explosent et lancent toute une masse de particules chargées dans l'espace – c'est ce qu'on appelle une éjection de masse coronale », explique Sydora.
« Il s'agit essentiellement d'une libération rapide de l'énergie dans ces boucles magnétiques, mais sous la forme de particules chargées, qui reçoivent beaucoup d'énergie cinétique et dépassent la vitesse de libération du champ de gravité du soleil, explosant vers l'extérieur dans le système solaire. »
Le champ magnétique terrestre dévie généralement la majorité de ces explosions de particules chargées, mais lors des périodes d'activité intense, certaines parviennent à passer. La fusion des champs magnétiques du vent solaire, provenant du Soleil suite à l'expansion de son atmosphère dans l'espace, avec les champs magnétiques terrestres injecte de l'énergie dans l'espace proche de la Terre et alimente la météo spatiale et les aurores boréales (et australes) dansantes.
Pour générer les aurores boréales, des particules accélérées, principalement des électrons, tombent sur la Terre puis entrent en collision avec des atomes et des molécules dans la haute atmosphère, entre 100 et 250 kilomètres au-dessus de la surface terrestre, explique Mann. Après ces collisions, lorsque les particules retombent dans un état de plus basse énergie, « elles émettent un photon de lumière ».
« Ces processus de conversion d'énergie se produisent à la surface du Soleil, mais un phénomène similaire se produit également dans le champ magnétique terrestre. C'est là que réside l'origine de l'énergie qui accélère les particules chargées qui pleuvent dans l'atmosphère terrestre et provoquent cet effet lumineux », explique Sydora.
La palette de couleurs éclatantes que nous observons depuis la Terre résulte des différents gaz impliqués dans les collisions. Le vert, de loin la teinte la plus courante, provient des particules entrant en collision avec des atomes d'oxygène . Les collisions à plus haute énergie impliquant de l'oxygène peuvent avoir une teinte rouge, et l'azote est le gaz responsable des teintes bleues et violettes.
Comment et quand obtenir la meilleure vue
Si vous souhaitez assister à un maximum d'aurores boréales pendant ce maximum solaire, une bonne première étape consiste à vous inscrire au service d'alerte par courriel Aurora Watch de l'Université de l'Alberta . AuroraWatch surveille l'activité géomagnétique dans la région d'Edmonton et indique le pourcentage de probabilité d'observer une aurore boréale chaque jour.
Vous pourrez peut-être apercevoir quelques couleurs dans le ciel nocturne depuis votre jardin si la probabilité est élevée, mais pour une meilleure vue, dirigez-vous vers un endroit plus sombre en dehors de la ville, où la pollution lumineuse ne gênera pas l'observation. AuroraWatch recommande de garder les yeux rivés sur le ciel vers minuit.
Si vous voyez un écran qui présente une gamme de nuances plus large que les écrans typiques à dominante verte, vous souhaiterez peut-être également sortir votre appareil photo pour une visualisation optimale.
« Certaines couleurs violettes ou rouges peuvent être difficiles à percevoir à l'œil nu, car l'œil n'est pas très sensible à ces longueurs d'onde », explique Mann. Les appareils photo, même ceux de votre téléphone portable, sont beaucoup plus sensibles et capables de détecter ces longueurs d'onde lumineuses.
Et comme le souligne Mann, la patience est essentielle. Parfois, on ne voit rien pendant un long moment, « puis soudain, une grande libération d'énergie se produit et le ciel se remplit d'une explosion de lumières dansantes. »
Par Adrianna MacPherson, Université de l'Alberta
Edité par Gaby Clark , révisé par Andrew Zinin
Fourni par l'Université de l'Alberta
