Les différents types d’aurores boréales expliqués

Les aurores boréales – plus communément appelées aurores boréales ou australes – sont l’une des principales prétendantes au phénomène le plus impressionnant de la nature. Ces spectacles de lumière sont si captivants que, tout au long de l’histoire de l’humanité, ils ont souvent servi de toile de fond sur laquelle les sociétés projetaient leurs croyances et préjugés religieux, politiques et sociaux. Mais la science derrière ces fascinantes expositions de couleurs et de mouvements est tout aussi passionnante que n’importe quel mythe.

Ces performances lumineuses commencent à la surface de notre Soleil, où les tempêtes solaires libèrent des vagues de particules chargées électriquement dans l’espace, connues sous le nom de vent solaire. En fait, l’électromagnétisme de notre étoile est l’une des cinq caractéristiques du Soleil qui affectent tout ce qui se passe dans le système solaire. Lorsque ces particules rencontrent le champ magnétique terrestre, certaines entrent en collision avec les gaz atmosphériques aux pôles, ce qui amène les molécules d'oxygène et d'azote présentes dans l'atmosphère à libérer cette énergie sous forme de lumière. L'oxygène produit les teintes vertes emblématiques des aurores boréales, tandis que l'azote, l'un des gaz les plus courants dans l'atmosphère, peut produire des nuances de bleu, de violet et de rose. Lors de tempêtes solaires particulièrement énergiques, les interactions entre l’oxygène et l’oxygène à haute altitude peuvent même peindre le ciel d’un rouge écarlate spectaculaire.

Mais vous serez peut-être surpris d’apprendre que tous les spectacles d’aurores boréales ne sont pas identiques. En fait, les scientifiques en ont jusqu’à présent classé six types différents, allant des arcs paisibles s’étendant à travers l’horizon aux couronnes spectaculaires qui semblent ouvrir un portail vers le cosmos. Chacun offre un aperçu unique des interactions complexes entre l’activité solaire et le champ magnétique terrestre.

Les événements aurores commencent souvent par l’affichage de courbes semblables à un arc-en-ciel s’étendant à l’horizon. Les formes les plus courantes que prennent les aurores sont des arcs, qui se produisent lorsque les conditions géomagnétiques sont relativement calmes. C’est également le type que vous êtes le plus susceptible d’observer si vous vous trouvez dans les latitudes inférieures de la planète.

Cependant, à mesure que l'activité solaire s'intensifie, ces arcs peuvent se transformer en une catégorie d'aurores légèrement plus dynamiques appelées bandes. Ceux-ci ressemblent généralement assez à des arcs et ressemblent à une sorte de rideau ondulé s’étendant dans le ciel. Lorsque vous ajoutez l’énergie croissante d’une tempête géomagnétique, vous finissez par expérimenter un spectacle de lumière légèrement différent ; les groupes peuvent souvent donner l'impression de bouger et de rebondir à mesure que leur dynamisme augmente parallèlement à l'intensité de la tempête.

Debout sous ces formations, les observateurs verront des rivières de lumière couler et onduler au-dessus de leur tête – une scène qui est souvent un prix recherché pour les photographes d'extérieur.

Parmi les formations d’aurores les plus frappantes figurent les piliers (parfois appelés rayons ou poutres). Ces traînées verticales de lumière semblent s’étendre vers les étoiles, s’étendant parfois sur des centaines de kilomètres dans l’atmosphère. Les caractéristiques des piliers apparaissent parfois sous forme de bandes et d'arcs auroraux sous forme de stries, leur ajoutant une dimension verticale, et ils peuvent même sembler pulser lors d'affichages à haute énergie.

Contrairement à ces colonnes de lumière bien définies, les aurores diffuses offrent aux spectateurs un spectacle ambiant plus subtil. Parfois visibles sous la forme d’une douce lueur ou d’un nuage sans forme distincte, les aurores diffuses peuvent nécessiter un équipement spécialisé pour être visualisées correctement. Le terme « diffus » est également utilisé pour décrire d’autres types d’aurores lorsque leurs limites deviennent moins définies.

Il est intéressant de noter que les types d’aurores qui ont une forme discrète, comme les arcs, sont créés par des processus naturels entièrement distincts pour diffuser des affichages. Les arcs se forment généralement à la suite d'interactions entre électrons et de changements dans le champ magnétique terrestre ; On pense que les aurores boréales diffuses proviennent de vagues de particules chargées dispersant des électrons dans l’atmosphère de la planète.

Le 7 octobre 2018, des photographes ont documenté un fascinant spectacle d'aurores dans le ciel de la Suède et de la Finlande. Leurs images représentaient des vagues de crêtes sablonneuses ou enneigées s'étendant vers l'horizon ; une équipe de l'Université d'Helsinki a ensuite identifié ces lumières comme un tout nouveau type d'aurore. Appelée dunes pour sa ressemblance avec les ondulations sablonneuses d'une plage, cette nouvelle forme d'aurore a attiré de plus en plus l'attention des astronomes ces dernières années.

Ces mystérieuses vagues de lumière peuvent s’étendre sur des centaines de kilomètres horizontalement dans le ciel et représentent désormais une nouvelle frontière dans la recherche atmosphérique alors que les scientifiques s’efforcent de comprendre les conditions précises qui donnent naissance à ces formations ondulatoires. Actuellement, les chercheurs pensent que les dunes sont formées par des niveaux élevés de densité d’oxygène provoqués par les ondes atmosphériques qui se propagent horizontalement dans le ciel. Cette forme d'aurore est relativement rare, alors la prochaine fois que vous aurez la chance d'apercevoir un spectacle, ayez votre appareil photo à portée de main.

De toutes les formations d’aurores boréales, aucune n’atteint la majesté et le spectacle de la catégorie couronne. Cet affichage fascinant prend la forme d’un motif en forme de vortex composé de multiples rayons de lumière convergeant vers un seul point au-dessus du ciel.

L'un des types de spectacles de lumière les plus convoités par les chasseurs d'aurores et les photographes de plein air, la base de la catégorie corona des aurores commence à seulement 50 à 60 milles au-dessus du sol (la plupart des aurores se produisent entre 60 et 620 milles dans l'atmosphère). En février 2019, le photographe Jingyi Zhang a capturé une image saisissante d'une « aurore dragon » au-dessus de l'Islande qui a été présentée comme photo officielle de la NASA du jour. Ce spectacle de lumière particulier trouve son origine dans un trou dans la couronne solaire qui a lancé une volée de particules chargées dans le vent solaire, atteignant finalement la Terre et créant le spectacle dans l'image à couper le souffle de Zhang.

Les aurores boréales sont rares, ne se produisant qu'à des latitudes plus élevées lors de tempêtes solaires intenses, mais elles font partie des phénomènes visuels les plus spectaculaires que la nature produit sur notre planète (même si la rare double pluie de météores pourrait être un challenger).