Planète

L'extrême en vidéo : un surprenant festival d'aurores boréales en 2013

ActualitéClassé sous :météorologie , aurore boréale , aurore polaire

Malgré un soleil plutôt paresseux en sa période de pic d'activité, le ciel boréal s'est une fois de plus illuminé durant l'année 2013. Un véritable festival de couleurs et de formes, aux airs mystiques, a envahi à plusieurs reprises le ciel sombre du nord de la Norvège. Pour cette semaine, L'extrême en vidéo se hisse à plus de 100 km d'altitude pour décrypter les mystères des aurores boréales de l'année 2013.

Les aurores boréales sont majoritairement visibles dans le cercle arctique, mais il est arrivé d'en apercevoir dans le sud de l'Europe. Elles résultent de la collision entre les particules chargées issues du vent solaire et la haute atmosphère. © United States Air Force, DP

Du vert, du rouge, du violet, un cortège de lumières embrase le ciel de la Norvège pour le plaisir de nos yeux. L'année 2013, pic d'activité solaire, aura été belle pour les chasseurs d'aurores polaires. De la simple bande verte au rideau multicolore en passant par un effet miroir grandiose, une équipe de vidéastes norvégiens nous livre une superbe compilation des plus beaux phénomènes lumineux, survenus en été et en automne 2013 dans le nord de leur pays. En voici un extrait, que L’extrême en vidéodécrypte.

L'agence de production vidéo Level 4 propose la compilation de ses meilleures images d'aurores boréales observées en 2013. © Level 4, Vimeo

Décryptage de la vidéo : trois longueurs d’onde favorites

Dans ce festival de couleurs, les Inuits d'Alaska voyaient les âmes des animaux qui comptaient pour eux, le saumon, le bélouga ou le phoque par exemple. Les Indiens du Canada y voyaient plutôt des géants qui, torches à la main, éclairaient leur chemin. Cette superbe compilation en image des aurores boréales observées dans le nord de la Norvège au cours de l'année 2013 a été réalisée par Level 4, une petite agence de production vidéo, située dans le comté de Troms, région septentrionale de Norvège. L'équipe a scruté le ciel, du mois de mai à la mi-novembre 2013, pour rapporter ce superbe court-métrage.

Le cortège de lumières, produit en haute atmosphère, résulte de la collision entre des électrons énergétiques et certains atomes et molécules de notre atmosphère. Lorsqu'une aurore boréale se forme, deux couleurs dominent le ciel. La plus commune, que l'on observe tout au long de la vidéo, est ce vert-jaune pâle. D'une longueur d'onde de 557,7 nm, cette couleur est produite par l'excitation d'un atome d'oxygène, passant d'un état stable à un état excité 1(S). Ce type de collision survient en moyenne à plus de 100 km d'altitude. Des lueurs rouges sont aussi majoritaires, avec une longueur d'onde de 630 nm. Elles résultent de l'excitation de l'atome d'oxygène vers un état 1(D). Parfois, du bleu-violet (427,8 nm) peut être aperçu. Cette lueur, sur les bords inférieurs de l'aurore, provient de l'excitation de molécules de diazote.

De ce filament solaire géant, photographié le 31 août 2012, a résulté l’éjection d’une masse coronale se déplaçant à 1.500 km/seconde. Des milliards de particules se sont approchées de la Terre, générant un champ magnétique si fort qu’il a interagi avec la magnétosphère et formé des aurores polaires le 3 septembre 2012. © Nasa Goddard Space Flight Center

Pour obtenir un tel festival de couleurs, il faut que les électrons, dans l'atmosphère, soient accélérés. On trouve le plus souvent ce type de conditions lorsque le soleil, actif, est le siège de violentes éjection de masse coronale. Une telle projection envoie des milliards de tonnes de matière se déplaçant parfois à plus de 2.000 km/seconde. Lorsqu'elle est dirigée vers la Terre, la majorité de la matière est déviée par le champ magnétique de la planète.

Toutefois, les particules les plus énergétiques parviennent à pénétrer dans la magnétosphère, au niveau des pôles. Les électrons, normalement piégés dans la magnétosphère, sont accélérés, l'agitent et sont entraînés le long des lignes du champ magnétique pour finalement entrer en collision avec l'atmosphère. Si le spectacle est grandiose, cette année, on s'attendait à encore plus étonnant, car l'année 2013 coïncidait avec le maximum solaire.

L’après-vidéo : un maximum solaire double mais minimal

À son maximum, l’actuel cycle d’activité solaire est particulièrement faible par rapport au cycle précédent. On observe sur ce graphique le nombre de taches solaires, en fonction du temps. Dans le cycle 24, deux pics d’activités se dégagent clairement. © Nasa

Les éjections de masses coronales, et donc les aurores boréales, dépendent éminemment du cycle solaire. D'une période moyenne de 11 ans, le cycle de Schwabe rend compte de l'activité de notre astre. Au minimum solaire, on observe en moyenne une éjection de masse coronale par semaine. En période de forte activité solaire, il peut survenir deux à trois éjections par jour. Le cycle solaire actuel, le numéro 24, a démarré au début de 2008. L'année 2013 s'inscrivait, d'après les prévisions, comme l'année du maximum solaire, superbe année donc pour observer les aurores boréales.

Pourtant, cette année le soleil s'est montré franchement paresseux. Seulement 67 taches solaires ont été observées durant l'été 2013. Le cycle 24 serait même pour l'instant le plus faible cycle jamais survenu depuis le quatorzième, où 64,2 taches ont été observées durant le mois du maximum, en février 1906. L'observation d'une si faible intensité a remis en cause les modèles de prévisions durant quelque temps. Mais d'après la Nasa, 2013 était bien l'année de maximum solaire, le cycle n'est simplement pas d'une régularité parfaite. Le cycle 24 est marqué par deux pics d'activité, et le deuxième est en train de se produire actuellement. Si les taches solaires sont presque deux fois moins importantes que durant le cycle dernier, un deuxième pic se profile et devrait redonner du souffle aux cieux polaires.

---------------

Publiée toutes les deux semaines sur Futura-Sciences, la chronique L’extrême en vidéo décrypte des phénomènes naturels ou des exploits humains à couper le souffle. La nature déchaînée, mystérieuse ou étonnante, et les Hommes qui risquent leur vie pour l'explorer seront les thèmes de ces séquences spectaculaires que nous analyserons avec l'œil du scientifique.