Les Aurores Polaires : Lumières du Vent Solaire

Origine des aurores polaires

Les aurores polaires sont des manifestations lumineuses qui apparaissent principalement dans les régions proches des pôles magnétiques. Elles résultent de l'interaction entre le vent solaire et le champ magnétique terrestre. Les particules chargées du vent solaire sont guidées par les lignes du champ magnétique vers les hautes latitudes, où elles excitent les molécules de l'atmosphère, provoquant l'émission de lumière.

Mécanismes physiques

Lorsque les électrons et les protons du vent solaire pénètrent l'ionosphère, ils provoquent des collisions avec les atomes d'oxygène et d'azote. Ces collisions élèvent les électrons des atomes à un état excité. Lorsque ces électrons reviennent à leur état fondamental, ils émettent des photons dont les longueurs d'onde déterminent la couleur de l'aurore.

Lorsque ces électrons reviennent à leur état fondamental, ils émettent des photons dont les longueurs d'onde déterminent la couleur de l'aurore, le vert étant le plus fréquent. La densité et l'énergie des particules solaires influencent l'intensité et la hauteur des aurores.

• Le vert (environ 557,7 nm) est principalement émis par les atomes d'oxygène (O) à une altitude de 100 à 150 km.
• Le rouge (630,0 nm) est également produit par l'oxygène (O²⁾, mais à des altitudes supérieures à 200 km.
• Le bleu (427,8 nm) provient des molécules d'azote ionisé (N₂⁺).
• Le violet ou pourpre (390-420 nm) est émis par l'azote neutre (N₂), généralement lors d'activités solaires intenses.

Types d'aurores et variations

Les aurores peuvent se présenter sous forme de rideaux, arcs, couronnes ou spirales. Leur occurrence dépend de l'activité solaire, mesurée par le Kp index. Les périodes de forte activité solaire, notamment lors des éruptions solaires ou des CME, augmentent la probabilité d'aurores spectaculaires.

Tableau comparatif des principales caractéristiques

Sources : NASA, NOAA Space Weather, Springer.