Volcans et aurores polaires.

De superbes photos d'éruptions islandaises couplées à des aurores boréales ont été récemment publiées, de même que des photos de la Nasa sur les éruptions solaires ... quel est le lien entre elles ?

   Eruption et aurore boréale concomittante - Hekla 1991 - S.Stefnisson.

Une aurore polaire est un phénomène lumineux caractérisé par des voiles colorés dans le ciel nocturne, le vert étant la teinte prédominante.

Les aurores sont qualifiée de boréale dans l'hémisphère nord, et d'australe dans l'hémisphère sud. Elles se produisent principalement dans une zone annulaire proche des pôles, entre 65 et 75° de latitude, et à des altitudes de 80 à 1.000 km.

Aurore australe capturée par des astronautes de la station spatiale internationale, due à une éjection coronale solaire massive du 24.05.2010.

(Astronaut photograph ISS023-E-58455 was acquired on May 29, 2010, with a Nikon D3 digital camera, and is provided by the ISS Crew Earth Observations experiment and Image Science & Analysis Laboratory, Johnson Space Center. The image was taken by the Expedition 23 crew.) Caption by William L. Stefanov, NASA-JSC.

Elles sont provoquées par l'interaction entre des particules chargées électriquement du vent solaire et de la haute atmosphère.

Le vent solaire est un flux de plasma constitué essentiellement d'ions et électrons éjectés dans la haute atmosphère solaire. La vitesse du vent solaire varie entre 400 et 800 km/sec., soit 1.440.000 à 2.880.000 km/heure !

Ce plasma est composé, comme la couronne solaire, de 73% d'hydrogène et 25%d'hélium. La quantité de matière perdue par le soleil, sous forme de vent solaire, est colossale : 1 milliard de kilos par seconde.

                   Document Science et Vie.

Ces particules hautement énergétiques ejectées par le soleil entre en collision avec le bouclier de protection terrestre, la magnétosphère; les particules sont captées et canalisées par les lignes du champ magnétique terrestre vers le queue de la magnétosphère ... elles aboutissent dans les cornets polaires, où elles ionisent les atomes présents dans notre ionosphère. L'excitation des atomes s'accompagne de libération d'énergie, sous forme de photon, particule élémentaire constitutive de la lumière visible. En fonction de la nature de l'atome ionisé, oxygène, hydrogène ou azote, on aura production d'une lumière qui varie du rouge au vert.

L'étude scpectrographique de la lumière émise montre la présence de l'oxygène (raie verte à 557 nm636 nm) entre 120 et 180 km d'altitude, de l'azote et de ses composés et de l'hydrogène (656 nm) lors des et doublet rouge à 630 et aurores à protons. Aux plus basses latitudes, la couleur observée le plus fréquemment est le rouge (altitudes de 90 à 100 km).

Aurore boréale - Bear lake - Alaska 2007 -photo by Senior Airman Joshua Strang

USAF.

L'ionisation résultant de cet afflux de particules provoque la formation de nuages ionisés qui réfléchissent les ondes radios.

Ce phénomène ne fut vraiment expliqué qu'en 2008, par la Nasa grâce à la mission "Themis". On a localisé la source de ces phénomènes dans des explosions d'énergie magnétique, provoquées par des "reconnexions" entre les cordes magnétiques reliant la terre au soleil.

Le soleil possède un cycle fluctuent d'ativité de 11 ans; lors des périodes d'intense activité, se produisent des tempêtes solaires pouvant causer de graves perturbations des activités humaines : sondes et satellites sont soumis à de grandes doses de radiations , avec perturbations des transmissions radios et télévisuelles, des courants induits peuvent amener une corrosion accélérée au niveau des pipelines ou provoquer des pannes d'électricité gigantesque par surchauffe des transformateurs électriques.

NASA images courtesy the Solar Terrestrial Relations Observatory Team. Caption by Holli Riebeek. Instrument: STEREO 23.05.2010 / 20 h.09.

On peut voir une décharge de particules ionisées s'éloignant du soleil  - la surface solaire est représentée par le cercle blanc; un disque noir couvrant le soleil et sa couronne permet une observation meilleure et sans danger.

Sources :

- Nasa Earth Observatory

- Le devenir du vent solaire : l'aurore boréale

- articles sur les éruptions solaires sur ce blog :

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