Aurore boréale, enfin une explication simple et facile à comprendre!

Une aurore boréale…quoi de plus magique que ces lumières qui semblent danser dans le ciel ? Comme l’appel d’un monde féérique, elles sont remplies de mystères. Mais aujourd’hui, je te propose de découvrir une explication facile à comprendre de ce phénomène naturel. Les aurores boréales n’auront plus de secret pour toi !

Explications vidéo ou texte…je te laisse choisir !

La physique des aurores boréales

Alors qu’est-ce qu’une aurore boréale ? Avant de répondre à cette question je vais m’assurer qu’il y a deux phénomènes que tu connais.

Le bouclier magnétique, véritable armure de la Terre

Le premier de ces phénomènes c’est le bouclier magnétique qui entoure la terre. Qu’est-ce que c’est que ça ?

Une force invisible…

Le bouclier magnétique est un champ magnétique. Je ne sais pas si cela t’avance un peu plus ! Toujours est-il que c’est ce que l’on retrouve autour d’un aimant, il s’agit d’un endroit dans l’espace qui est soumis à une force magnétique. C’est-à-dire que c’est un endroit où un objet va être attiré ou éloigné par un aimant. Je vais prendre deux petits exemples : j’ai emprunté à mon fils, dans son jeu de construction, ces deux barreaux aimantés.

Si je les écarte un petit peu, le barreau rouge va se déplacer et être attiré par le barreau bleu. Il va se déplacer sans que je le touche. C’est grâce à la force magnétique.

De la même manière, si je mets le barreau bleu sur le côté du barreau rouge, on va voir que je suis capable de l’éloigner alors que je touche uniquement le barreau bleu donc c’est bien qu’il y a une force et cette force c’est la force magnétique.

Pourquoi des fois la force magnétique attire et des fois elle rejette ? Tout simplement parce que sur un aimant il y a deux pôles : le pôle nord et le pôle Sud. Et bien le pôle Nord va attirer le pôle Sud et deux pôles identiques, que ce soit deux pôles Nord ou deux pôles sud, vont se rejeter. Je ne vais pas m’amuser à démonter le jeu de mon fils parce que sinon je vais me faire disputer par lui, mais à l’intérieur il y a un petit aimant de chaque côté du barreau, avec à chaque fois un pôle Nord et un pôle Sud pour que les deux aimants puissent s’assembler pour former une construction.

…qui agit à grande échelle

Il y a différents matériaux qui sont soumis à cette force, en particulier le fer, le cobalt, le nickel, etc. Et j’en passe ! En fait la Terre est comme un énorme aimant. Il y a cette force magnétique qui entoure notre planète et qui est capable d’attirer ou de rejeter des éléments.

A notre échelle on ne va pas remarquer qu’elle est capable d’attirer des aimants, des clous ou des trombones. Par contre on est bien capable de voir qu’elle va attirer le métal de la boussole par exemple pour nous indiquer le Pôle Nord.

Géographiquement, il y a un pôle Nord et il y a également un pôle Nord magnétique. Les deux pôles ne correspondent pas. Ils sont espacés de quelques centaines voire quelques milliers de kilomètres puisque le pôle magnétique évolue au cours du temps^[1] mais à notre échelle on va dire que le pôle Nord magnétique correspond au pôle Nord géographique pour se simplifier un petit peu la tâche ! Et donc ce bouclier qui entoure notre planète s’appelle la magnétosphère voilà ça c’était une première chose que je voulais t’expliquer avant de passer sur les aurores boréales.

Le vent solaire, indispensable aux aurores boréales

La deuxième chose à savoir c’est que le soleil nous envoie régulièrement des particules. C’est ce qu’on appelle des vents solaires. Ils peuvent être plus ou moins intenses. Il peut même y avoir des tempêtes solaires. Dans ce cas-là, les vents solaires sont extrêmement puissants.

Les particules présentent dans les vents solaires peuvent être des électrons, des protons, des ions… peu importe leur nom ! Toujours est-il qu’il y a des particules qui vont entrer en interaction avec notre champ magnétique terrestre.

En temps normal ces particules que nous envoient le soleil sont déviées par notre champ magnétique terrestre. Et heureusement ! Puisque sans ce bouclier, sans cette déviation des particules solaires, elles nous arriveraient directement sur Terre et il n’y aurait tout simplement pas de vie sur notre planète !

D’ailleurs, on peut déjà avoir un petit aperçu de ce qui se passerait puisque lorsque l’activité solaire est très importante, lorsqu’il y a des tempêtes solaires avec énormément de vents solaires, nos réseaux de communication sont perturbés^[2].

Une aurore boréale : entre vent solaire et magnétosphère

Lorsque ce fameux vent solaire est très important, outre le fait que ça perturbe le réseau de communication, il va y avoir certaines particules qui vont être redirigées vers les pôles magnétiques, que ce soit le Pôle Nord ou le Pôle Sud. Dans ce cas-là, ces particules vont entrer dans l’atmosphère terrestre. Elles vont traverser la magnétosphère et elles vont entrer dans les couches inférieures de notre atmosphère^[3].

Une fois qu’elles sont dans cette atmosphère et bien les particules du vent solaire vont interagir avec les particules qui se trouvent dans l’atmosphère : de l’oxygène, de l’hydrogène, de l’azote, de l’hélium, etc. Tout cela va interagir et les particules solaires vont entrer en collision avec les particules atmosphériques. Le choc va être extrêmement violent et c’est ce choc violent qui va émettre de la lumière. Il faut imaginer des milliards et des milliards de chocs violents dans le ciel. Chacun de ces chocs crée une lumière. C’est cette lumière que l’on aperçoit lorsque l’on voit une aurore boréale.

Aurore boréale ? Aurores Polaires ? Quelle différence ?

Pour être tout à fait exacte sur le vocabulaire, une aurore boréale se situe au niveau du Pôle Nord et une aurore australe se situe au niveau du Pôle Sud, les deux formant ce qu’on appelle les aurores polaires. Donc les aurores polaires se situent aussi bien au nord qu’au sud, les aurores boréales au nord et les aurores australes au sud.

De manière classique les aurores boréales se voient principalement au nord, au-dessus de la latitude 60° Nord. Donc c’est principalement au Groenland, Canada, Islande, Scandinavie, que l’on peut observer ces aurores boréales. Mais lorsque le vent solaire est vraiment très violent, avec une intensité importante et qu’il y a énormément de particules qui arrivent sur Terre, l’aurore boréale peut être visible un petit peu plus au sud.

La dernière en date est finalement très récente ! Elle a été vue depuis la France les 26 et 27 février 2023 donc c’était il y a seulement quelques semaines !

C’est un phénomène rare en France, mais très courant dans les pays nordiques. La prochaine activité importante du soleil est prévue en 2025 donc si tu es vraiment pressé de voir des aurores boréales, il va falloir organiser un petit voyage. Sinon, il va falloir attendre 2025 et espérer voir une aurore boréale en France.

Les aurores boréales peuvent avoir différentes formes, différentes couleurs, différentes intensités, elles peuvent durer quelques minutes ou quelques heures… tout cela va dépendre en fait des particules qu’il y a dans l’atmosphère, de la quantité de particules solaires, de leur force, de l’altitude (on peut avoir des aurores boréales à 500 km ou à 80 km d’altitude) donc c’est extrêmement variable. Tous ces facteurs vont avoir une influence sur la couleur, la forme, et l’intensité des aurores boréales.

Les aurores boréales à l’origine de légendes

Ces aurores boréales existent depuis la nuit des temps, depuis que la Terre a un bouclier magnétique donc ça fait extrêmement longtemps^[4]. De ce fait, de nombreux peuples ont associé des mythes et des légendes à ces aurores boréales avant de les comprendre de manière scientifique.

Selon les peuples, selon les pays, on va trouver des légendes qui associeraient ses aurores boréales à des serpents ou à des dragons. Certains peuples pensent également que ces aurores boréales sont le témoin d’âmes de personnes ou d’animaux qui sont morts ou alors le témoin de la queue d’un renard qui enverrait de la neige un petit peu de partout durant sa course.

Il y a énormément de légendes et de mythes qui se sont construites autour de ces aurores boréales avant que des études scientifiques ne s’intéressent à ce phénomène^[5]!

Je te laisse avec quelques images d’aurore boréales parce que je trouve ça vraiment chouette et si tu as d’autres questions, n’hésite pas à les mettre dans les commentaires et je me ferai un plaisir d’y répondre !

Dis-moi, as-tu déjà eu l’occasion d’observer des aurores polaires ?

Bibliographie pour comprendre les aurores boréales

[1]         J. Aubert, J. A. Tarduno, et C. L. Johnson, « Observations and Models of the Long-Term Evolution of Earth’s Magnetic Field », Space Sci. Rev., vol. 155, n^o 1, p. 337‑370, août 2010, doi: 10.1007/s11214-010-9684-5.

[2]         « Météo de l’espace : quand l’activité solaire chamboule la Terre | INSU », 11 octobre 2021. https://www.insu.cnrs.fr/fr/cnrsinfo/meteo-de-lespace-quand-lactivite-solaire-chamboule-la-terre (consulté le 7 avril 2023).

[3]         C. Störmer, « Sur les trajectoires des corpuscules électrisés dans l’espace sous l’action du magnétisme terrestre, avec application aux aurores boréales », Le Radium, vol. 9, n^o 11, p. 395‑399, nov. 1912, doi: 10.1051/radium:01912009011039501.

[4]         J. A. Tarduno et al., « Geodynamo, Solar Wind, and Magnetopause 3.4 to 3.45 Billion Years Ago », Science, vol. 327, n^o 5970, p. 1238‑1240, mars 2010, doi: 10.1126/science.1183445.

[5]         D. Claustre, « Contre la science. La description des phénomènes optiques du Nord dans les récits des voyageurs britanniques et américains au dix-neuvième siècle », janv. 2008, Consulté le: 7 avril 2023. [En ligne]. Dont est tiré la première image de l’article.