L aurore polaire : un phénomène spectaculaire (extrait de la Revue de météorologie aéronautique du service météorologique de l AM 1 ) Un mystère fascinant aux yeux des hommes Pendant des siècles, les hommes ont considéré les aurores comme un mystère fascinant. Ces phénomènes qui ont mis les scientifiques au défi ont profondément effrayé les populations nomades de l Europe du nord et ont également été l objet de suppositions ainsi que d hypothèses fantaisistes formulées par de célèbres philosophes. Les observateurs chinois ont été les premiers à témoigner de ces phénomènes au II e avant J-C : ils les décrivaient comme «des nuages lumineux enflammant les collines». À son tour, le philosophe grec Anaximène qualifia les aurores de vapeurs flamboyantes qui tombaient du ciel en s enflammant. Le philosophe Aristote chercha également à comprendre leur nature et finit par les inclure dans la catégorie, peu précise, des comètes et des phénomènes célestes éphémères. L empereur romain Tibère aperçut, au-dessus du port d Ostie, une aurore tellement rouge qu il crut voir un incendie. C est seulement au XVII e siècle que les astronomes Galilée et Gassendi leur donnèrent le nom «d aurores boréales». Dans la littérature lapone et norvégienne, on retrouve de nombreux témoignages selon lesquels on assimilait ces phénomènes aux âmes des guerriers tombés au combat ou à des divinités, telles que les Valkyries. Au XVIII e, on pensait que ces phénomènes spectaculaires étaient dus à la réfraction de la lumière du Soleil dans l atmosphère, selon un mécanisme semblable à celui de l arc-en-ciel. D après ces hypothèses, la forme aurorale appelée «rideau» était précisément due aux turbulences atmosphériques. Entre 1800 et 1900, le professeur norvégien Kristian Birkeland comprit à son tour que les phénomènes auroraux étaient dus aux courants électriques présents dans les couches supérieures de l atmosphère. De plus, il s aperçut de la corrélation entre les tempêtes magnétiques et les taches solaires. De nos jours, les physiciens qui étudient ces phénomènes expliquent que la lumière aurorale est émise lorsque les atomes et les molécules de la ionosphère, comme l oxygène et l azote, se heurtent aux particules du vent solaire (principalement 1 Aeronautica Militaire = Aviation militaire
composé d électrons à haute énergie cinétique provenant des rayons du Soleil). En outre, nous savons que l intéraction entre ces molécules se produit dans les couches de l ionosphère, à une altitude pouvant varier de 80 à 1 000 km. La formation des aurores en cinq étapes selon une classification du professeur Syun-Ichi Akasofu (directeur et professeur de physique auprès de l Institut de géophysique de l université d Alaska) Première étape : le vecteur du champ magnétique du vent solaire s oriente vers le Nord, la zone aurorale devient peu visible et diffuse une faible lueur. Deuxième étape : le vecteur commence à se tourner vers le Sud, le long du méridien de la zone aurorale ; la lueur s affaiblit alors à nouveau, excepté à l intérieur de l ovale. Troisième étape : une tempête magnétique secondaire se crée ; celle-ci dure quelques heures et génère des rideaux lumineux visibles qui se rapprochent du pôle. Quatrième étape : le vecteur du champ magnétique continue à tourner et commence de nouveau à s orienter vers le Nord ; l aurore pâlit et les rideaux ne sont visibles que depuis les calottes polaires. Cinquième étape : le vecteur demeure dirigé vers le Nord pendant plusieurs heures et le bord intérieur de l ovale auroral disparaît ; à ce moment il ne reste plus qu une lueur uniforme au-dessus de la région polaire. Quand et à quel endroit observe t-on les aurores? Si les équinoxes de mars et septembre sont des moments favorables à l observation des aurores, celles-ci peuvent apparaître à tout moment de l année. Toutefois, il est également important de savoir que les aurores n ont pas la même intensité chaque année, puisque leur intensité et leur formation dépendent de l activité du Soleil qui varie selon un cycle de 11 ans. De ce fait, la probabilité de voir des aurores augmente lors du maximum solaire (dont le prochain est prévu en 2012) et diminue lors des activités solaires minimales. Au-dessus de 60 de latitude nord, les observateurs peuvent facilement voir les aurores puisqu ils ont une plus grande visibilité pendant la moitié de la nuit. En Europe, plus particulièrement dans la péninsule scandinave, on peut observer les aurores environ 100 jours par an. Au
Royaume-Uni et dans les régions centrales du vieux continent, ceci est moins fréquent car on ne peut les apercevoir seulement pendant les périodes de maximum solaire. Pourtant, dans les régions tropicales et équatoriales, les occasions d observer ces phénomènes exceptionnels ne manquent pas : le 25 septembre 1909 à Singapour, on pouvait voir l aurore la plus proche de l équateur. Selon une étude du professeur Eather R. H. (de l Union américaine de géophysique, à Washington), la probabilité annuelle d observer des aurores à Tromsö (Norvège) est égale à 100 %. Si la latitude diminue, elle réduit également les chances d observation ; par conséquent, si un observateur se rend à Oslo, il n a que 10 % de chance de voir des aurores. À Édimbourg, la probabilité diminue jusqu à 8 % ; à New York, jusqu à 4 % ; tandis qu à Rome la probabilité est considérablement réduite à 0,1 % de chance d observer des aurores. Comment photographier les aurores? Photographier les aurores nécessite un trépied stable sur lequel fixer l appareil photo, un objectif Fisheye ou un Super Grand Angle (18 mm ou 20 mm) et une pellicule d une sensibilité supérieure à 400 ISO. À propos des temps d exposition, il faut utiliser de longues expositions pouvant varier de quelques secondes à une minute. Si vous n avez pas eu la chance de voir ces extraordinaires phénomènes visuels, vous pouvez toutefois visiter ce site finlandais : www.polarimage.fi. Vous pourrez ainsi admirer les plus belles photos d électrométéores jamais prises.