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LE SECRET DES AURORES POLAIRES Ouvrage de Gilles Boutin Février 2007 1. Introduction 2. Origine et croyance 3. La formation des aurores polaires 4. Protubérance et filament 5. Trous coronaux 6. Taches solaires et éruptions solaires 7. Les vents solaires 8. La magnétosphère (Le champ magnétique–le BZ) 9. Les satellites d’observation 10. L’ovale auroral 11. Le minimum et le maximum solaire 12. L’altitude des aurores polaires 13. Les couleurs 14. Les formes aurorales 15. Lieux de visibilité 16. L’indice Kp 17. Période de visibilité 18. Les pôles magnétiques 19. Les ennemis boréals 20. Le bruit 21. Les aurores planétaires 22. Les auroras tours 23. La photographie
1. Introduction Les aurores polaires constituent probablement l’un des plus beaux spectacles de la nature. S’agit-il de reflets lumineux sur les glaciers du nord? S’agit-il d’un jeu de brillance des lumières urbaines? S’agit-il d’un phénomène chimique des plus complexes? Imaginez le soleil couché, le calme de la nature puis le ciel noir et étoilé qui devient lumineux, fluorescent et pastel. S’agit-il du combat du soleil et de la terre sur écran géant?
Des noms …les aurores polaires sont des aurores qui se manifestent aux 2 pôles magnétiques de la terre. …Les aurores boréales sont au pôle nord et les aurores australes sont celles au pôle sud..
…Les termes anglais
sont : auroras boréalis et
Également on peut
parler des déesses de la nuit, les couleurs de la nuit et les
flammes de la nuit.
Voici maintenant: le secret des
aurores polaires
2. Origine et croyance Communément observées dans les régions nordiques, les aurores boréales sont à la source de nombreuses croyances et mythes. Le mot aurore provient de la mythologie romaine : aurore était le nom donné à la déesse de l’aube. En fait, aurore signifie la lumière qui précède le levé du soleil. L’aurore polaire se produit aux pôles de la terre. Les aurores boréales sont au pôle nord et les aurores australes sont situées au pôle sud. Ces aurores polaires sont observées depuis longtemps et même avant J.C. mais on les étudie depuis les 70 dernières années. Certain y voyait des fantômes, des géants ou des esprits fâchés. Mais on a longtemps cru que les aurores provenaient des reflets de lumières sur les glaciers polaires. Mais, on sait maintenant que leur apparition est liée directement au soleil. Autres mythes et légendes : · En Europe, on associait les aurores rouges au sang et aux batailles. · Les esquimaux du Groenland croyaient que les aurores boréales étaient des esprits d’enfants morts nés. · Pour les Inuits de la Baie d’Hudson, le ciel est un dôme énorme au-dessus de la terre, à travers de nombreux trous dans le dôme, les esprits des morts pouvaient passer vers les régions célestes, tant guidés par des torches allumées par les esprits déjà au paradis. Les torches étaient les aurores boréales. · Pour dissuader les enfants de jouer trop tard dehors, leurs parents leur disaient que les aurores allaient les attraper leur couper la tête. · Les voyageurs en traîneau à chien qui voyagent la nuit, quand il y avait de grandes aurores boréales derrière eux qui semblaient les rattraper, ces voyageurs devaient couper un morceau d’oreille de chien et en laissant saigner, on faisait une protection contre une attaque à venir. Si une oreille de chien n’était pas coupée, la conséquence serait que les Inuits voyageurs seraient décapités par les aurores. · On disait que les aurores boréales sont les esprits du ciel qui jouent dans les ténèbres de l’hiver. · Si l’on siffle très fort, on peut même les faire danser. Encore plus si l’aurore boréale semble furieuse ou menaçante, les Inuits agitaient leur fermeture éclair de leur manteau ou se frottaient les jointures des mains pour éloigner les aurores boréales. Les aurores boréales étaient habituellement un objet de grande frayeur. Il faut dire que les aurores boréales de ces lieux étaient très dynamiques et puissantes. Un Conte, une légende : Le jeune Arsaniit Quand a lieu une aurore boréale, des rayons lumineux dansent dans le ciel du pôle nord. On dirait que des êtres fantastiques jonglent avec des boules de feu. Un chasseur Inuit s`était marié avec la plus belle femme du pays. Elle avait une chevelure d`un noir profond; ses yeux rieurs éclairaient son visage aux traits fins et réguliers. Elle était jalousée par toutes les autres femmes du village, qui rêvaient d`être aussi séduisante. Cependant, peu d`hommes enviaient le chasseur, car, malheureusement, après plusieurs années de mariage, le couple n`avait toujours pas d`enfants. Que leur vie devait être monotone. Un soir, alors que le chasseur rentrait chez lui. Il s`allongea dans la neige pour regarder la nuit tomber et les étoiles scintiller. Tout à coup, il assista a un spectacle époustouflant: dans le ciel assombri, des faisceaux lumineux flamboyait et dessinaient des formes mystérieuses. Certaines fois, une boule de feu semblait rebondir d`un bout a l`autre du ciel. On aurait dit qu`il suffisait de lever le bras pour la toucher. Stupéfait, l`homme se demanda si ce phénomène enchanteur était un bon présage... Lorsqu`il retrouva sa femme, ce soir-là, elle avait un air radieux. Elle lui annonça qu`elle était enceinte et que leurs désirs le plus cher allait devenir réalité. Fou de joie, le chasseur pensa que ces étranges lueurs lui avaient porté bonheur. Il raconta a sa femme ce qu`il avait vu dans le ciel, mais elle ne cru pas un instant ce qu`il lui a dit. Il était sans doute endormi, et tout cela n`était qu`un rêve. Après plusieurs années. L’enfant devint un adolescent vigoureux, chassant le phoque presque aussi bien que son père. Un jour, alors tout deux étaient partis en kayak, le père fut victime d`un tragique accident. Ils étaient au large, loin des cote, lorsqu`une tempête se leva. Ils tentèrent de regagner la banquise, mais le kayak du père chavira et le pauvre homme fut englouti sans que son fils puisse rien faire pour lui. Arsaniit parvint a rentrer chez lui, assailli de remords, se reprochant de n`avoir pas pu sauver son père. Lorsqu`il annonça cette terrible nouvelle a sa mère, celle-ci fût inconsolable. Elle passa des journées entières à pleurer son mari. N`ayant plus le désir de vivre, elle se laissa mourir petit à petit. C`est ainsi qu`Arsaniit devint orphelin. Livré a lui-même, il était cependant un habile chasseur; il subvenait a ses besoins sans l`aide de quiconque. Ses parents lui manquaient affreusement. Le soir, seul dans le grand igloo, il n`avait personne a qui se confier, et cette solitude l`attristait. Par une magnifique soirée d`été, il sortit de l`igloo et s`allongea sur le sol pour observer les étoiles, tout comme l`avait fait son père quelques années auparavant. Soudain à sa grande surprise, des faisceaux lumineux s`élevèrent dans le ciel, semblable a de longues chevelures dansant au gré du vent. De temps à autre, une boule de feu bondissait de nulle part et d`autre du ciel. Arsaniit se souvint des paroles de son père: un même événement s`était produit peu de temps avant sa naissance. À présent, lui aussi voyait d`étrange créatures qui s`amusaient follement dans le ciel étoilé. Il se senti appelé et irrésistiblement attiré. Il bondit dans les airs a plusieurs reprises, tout en levant les bras pour toucher les lumières. Son désir était tellement fort qu`il se mit a monter, monter, jusqu`à rejoindre les cieux pour de bon. Alors, il se transforma à son tour en rayon lumineux et se mit a jouer avec les boules de feu. Depuis ce jour Arsaniit signifie <aurore boréale> dans le langage des Inuits. Quand les hommes ont la chance de contempler ce merveilleux spectacle, ils pensent a ce petit orphelin qui est heureux là-haut pour l`éternité.
3. La formation des aurores polaires Les aurores polaires se forment à partir d’activités solaires sur le soleil. Le soleil est un globe brûlant de gaz qui a donné la vie, la lumière et la chaleur à notre terre, depuis plus de 5 milliards d’années. Le soleil est le responsable des venues des aurores polaires. De plusieurs façons, l’activité du soleil nous envoie ses particules solaires, par sa chaleur, ses trous coronaux et ses éruptions solaires. Les particules solaires injectées du soleil créent le vent solaire et un voyage débute dans l’espace à des vitesses de 250 km/sec. à 1000 km/sec. Un arrivage sur la terre sera prévu dans les 2 à 5 jours, alors que ces particules seront attirées par les pôles magnétiques qui sont des aimants géants. La terre est protégée par un bouclier naturel qui est la magnétosphère, car les puissants vents solaires souffleraient l’atmosphère terrestre. Les particules solaires parviendront à trouver les brèches dans le champ magnétique de la terre et poursuivront leur destinée. Les particules solaires électriques vont interagir avec notre atmosphère terrestre et feront briller et colorer l’air, se déplaçant comme des coups de pinceau d’un artiste. Donc voici comment se forme le fabuleux spectacle des aurores polaires dans l’immensité du ciel nocturne. De grands arcs ondulés verts, de hauts rayons verticaux rouges, des draperies avec des rebords pourpres et violacés, accrochés au firmament. Dans les moments les plus intenses, les aurores polaires sembleront même tomber vers le sol. Note : le soleil a un diamètre de 109 fois plus gros que celui de la terre et est 33,200 fois plus lourd que la terre. Note : les particules solaires sont des protons, électrons et ions qui seront excitées par les atomes d’oxygène et d’azote de l’atmosphère. 4. Protubérance et filament Les protubérances et filaments sont des poches de plasma denses et froides dans la couronne solaire. Ces gaz, essentiellement de l’hydrogène, sortent de la surface sous forme de colonnes qui s’éloignent de la surface du soleil. C’est le champ magnétique intense qui soulève la matière dense des protubérances, qui peuvent s’élever à des altitudes de plusieurs centaines de kilomètres. L’agitation et l’énergie causées forment un vent solaire dans l’espace et assez puissant pour y transporter des particules solaires. La moyenne de ce vent solaire est d’environ 250 à 300 km/sec. Sa densité est d’environ 1 à 3 protons cm3. Ceci est la base élémentaire du phénomène des aurores polaires sur la terre. Ce minimum de particules solaires arrivant sur la terre, alimentera les hautes latitudes en aurores polaires presque quotidiennement.
5. Trous coronaux Les trous coronaux apparaissent dans les secteurs foncés du soleil situés au-dessus de régions actives au niveau de l`équateur. Ce sont des régions isolées et plus froides, du matériel fluide solaire s’échappe sans cesse par des brèches, par un souffle doux comme une rafale. Son voyage dans l’espace se fait graduellement, le vent solaire passera à 400 à 600 km/sec. et sa densité pourra atteindre 20 à 40 protons cm3. Le voyage va durer 4 à 5 jours pour atteindre la terre. Ces trous coronaux donnent assurément de belles aurores polaires pour les latitudes moyennes et possiblement pour les latitudes basses.
6. Éruptions solaires – Taches solaires Les taches solaires et les éruptions solaires sont les outils même du couronnement grandiose des aurores polaires. Les taches solaires – Ce nom est donné à une zone de la photosphère du soleil dont la température est inférieure à celle de son environnement. Les taches solaires apparaissent de ce fait sous la forme de régions sombres. Le refroidissement qui provoque la tache est dû à la présence d’un puissant champ magnétique centré sur elle. Elle se trouve isolée de son voisinage avec lequel elle n’a plus d’échange thermique. Une chute de température en regard avec son environnement fait qu’elle apparaît plus sombre. Les taches solaires se produisent parfois de manière isolée ou apparaissent souvent en groupe. Éruptions solaires Une explosion sur le soleil se produit quand l’énergie stockée au-dessus des taches solaires est soudainement libérée puis une grande et rapide masse de plasma est envoyée dans l’espace. Des milliards de tonnes de matériel voyageront à des vitesses incroyables, transportées par le vent solaire. Sa vitesse augmentera à 800 à 1200 km/sec. et sa densité pourra atteindre la centaine de Protons cm3. Une arrivée sur la terre sera prévue dans les 2 à 3 jours. Ces éruptions solaires sont appelées CME (éjection de masse coronale). Les taches solaires sont des pièces rapportées créées par le champ magnétique sur la surface du soleil. Les taches solaires sont des indications visuelles du processus qui envoie des particules chargées dans l’espace (particule = gaz, plasma, électron, proton). Ces particules solaires seront capturées par les pôles magnétiques de la terre et vont créer ainsi les aurores polaires. Les classes d`éruptions Les éruptions solaires sont classées par ordre d’importance et de puissance (classées selon les rayons X et gamme de longueur d’onde). Les éruptions de classe A B C sont petites et avec peu de conséquence. Les éruptions de classe M sont moyennes et donnent un rayonnement mineur. Les éruptions de classe X sont très importantes et spectaculaires. La moyenne de puissance des éruptions de classe X est de X2 à X7. Le 7 septembre 2005 est survenu une éruption solaire de classe X17, soit la 4e plus grande depuis 30 ans. Cependant, elle n’a que frôlé la terre. Deux jours après, heureusement, durant cette même semaine, 4 éruptions de classe X ont eu lieu et ont donné un orage magnétique sur la terre le 11 septembre 2005. En 1991, il s’est produit 8 éruptions solaires de classe X, de X9 à X12. Cette année 1991 correspond à une période de maximum solaire. Note : les premières éruptions solaires enregistrées en littérature astronomique ont eu lieu le 1er septembre 1859. Deux scientifiques observaient une tache solaire et y ont vu une éruption solaire.
7. Les vents solaires Le soleil a une surface tellement brûlante, variable et turbulente que des vents solaires s’y forment et circulent sans interruption. Ils sont assez puissants pour transporter les particules du soleil, ce sont les vents solaires. La composition du vent solaire est principalement composée de gaz, d’électrons, de protons et d’ions. La présence d’électrons assure le maintien électriquement neutre. Ce jet de gaz, qui se déplace à des vitesses supersoniques et sans interruption, atteint de 300 à 1000 km/sec. La densité du vent solaire est calculée en protons cm3 Note : les vents rapides proviennent des régions situées près des pôles du soleil. Les vents plus lents émergent des régions équatoriales du soleil. Les périodes de rotation du soleil sont de 27 jours, les particules solaires lancées dans l’espace auront une direction différente par ce fait. Quand le vent solaire est calme, l’aurore va se produire seulement près des pôles magnétiques de la terre, mais si la vitesse des vents solaires augment de façon significative, l’aurore polaire va s’amplifier, éclairer et se déplacer vers les latitudes moyennes et basses. Ce sera alors le phénomène de l’ovale auroral qui réagira et qui déterminera sa présence sur la terre.
8. Le champ magnétique – le BZ Le champ magnétique de la terre commence à protéger la terre aussi loin que 65 000 km ou 3 minutes dans l’espace du vent solaire et fait dévier le flux de plasma du soleil. Le champ magnétique de la terre agit comme un bouclier naturel, car notre atmosphère terrestre serait soufflée. L’orientation sud ou nord du champ magnétique est mesurée et nommées bz et bt, elle a une grande importance. Le bz négatif orienté vers le sud ouvre les portes d’entrée à travers desquelles l’énergie du vent solaire peut pénétrer. Le bz positif, orientation vers le nord, referme les portes et rend à la magnétosphère son rôle de bouclier protecteur. Au printemps et à l’automne, l’oscillation moyenne du bz négatif est élevée et favorable pour ouvrir la porte au vent solaire. Des sites de météo spatiale donnent en temps réel le comportement du champ magnétique et de son bz. Note : le champ magnétique qui stoppe les particules solaires et qui protège la terre comme un bouclier naturel est nommé la magnétosphère. Suite à l’impact des particules solaires, ces dernières contournent la magnétosphère pour revenir plus lentement par l’arrière pour se frayer un chemin pour pénétrer par les champs magnétiques du nord et du sud.
9. Les satellites d’observation Au Canada, aux États-Unis ou dans la Scandinavie, ces pays fabriquent et exploitent des imageurs auroraux, des magnétomètres, des radars ionsphériques ainsi que des satellites et des sondes. Ces appareils servent à étudier les aurores polaires de façon continue, les données sur les champs magnétiques, sur les vents solaires et l’activité aurorale.Pendant 10 ans, le satellite SOHO a observé le soleil et a permis de nombreuses avancées qui nous amenés à mieux comprendre le fonctionnement du soleil, sa structure et ses mécanismes qui régissent le vent solaire. Soho a contribué à faire une meilleure prévision de l’activité solaire, qui s’est traduite par la mise à jour d’un système de surveillance capable d’un préavis de 3 jours pour connaître la perturbation solaire qui affectera la terre. D’une durée de vie initiale de 2 à 6 ans, Soho poursuit son activité opérationnelle, bien que mal en raison de son vieillissement de certaines de ses composantes. La distance terre-soleil est égale à 150 millions de kilomètres et Soho évolue en orbite en halo près du soleil. Été 2006, le projet STEREO est une autre mission du programme scientifique de l’étude des relations soleil-terre. Ces satellites ont été conçus par des scientifiques Américains et européens. Sa mission est de fournir des informations originales sur les éruptions solaires et leur effet sur l’environnement terrestre. En février 2007, la Nasa débute sa mission THEMIS et a envoyé 5 petits satellites identiques pour étudier le mystère des aurores boréales. La mission Thémis s’intéressera aux sous-tempêtes magnétiques, pourquoi les lumières des aurores polaires qui flottent calmement peuvent s’animer soudainement par de grandes secousses et virer au bleu ou au rouge. Comment ces sursauts se déclenchent-ils. Les 5 satellites de la flotte Thémis seront en orbite et placés à tous les 4 jours au-dessus de l’Amérique du nord et pourront observer une trentaine de sous-tempêtes au cours des 2 prochaines années. Vingt petits observatoires seront disposés dans le nord canadien, dont 2 au Québec. ( Chibougamau ) Jamais les aurores n’auront été observées avec une telle attention.
10. L’ovale auroral Les zones aurorales représentent les endroits sur la terre où les aurores polaires se produisent statistiquement le plus souvent, un ovale ceinture ces secteurs. Les études modernes ont clairement prouvé que les formes et les endroits des ovales changent considérablement avec l’activité du soleil. L’ovale s’élargit et les diffusions sont dirigées principalement vers l’équateur. Les meilleures vues d’ensemble ont été obtenues par des photos satellites de la terre, alors qu’on a découvert que les aurores montrent une forme ovale et continue autour des pôles magnétiques (pôle nord et pôle sud). Ceci représente les régions sur terre où les aurores sont vues le plus souvent et avec la plus grande intensité. Les ovales sont identiques aux 2 pôles magnétiques, encerclant les poteaux géomagnétiques du nord et du sud.
11. Le minimum et le maximum solaire D’étonnantes statistiques révèlent un cycle de 11 ans où le soleil connaît une activité minimale et maximale. L’activité solaire évolue par cycle de 11 ans et présente un pic d’activités révélées par l’apparition d’un plus grand nombre de taches noires appelées « tache solaire », particulièrement génératrice de vents solaires. Durant le maximum, les régions actives sur le soleil sont grosses et produisent des éruptions solaires nombreuses et importantes, le nombre de taches solaires étant une mesure de l’activité solaire. Les taches se trouvent dans les zones que la température est plus basse que son environnement, 3700C au lieu de 4500C en moyenne et d’une taille qui peut dépasser le diamètre de la terre. L’année 2000 fut la dernière année du maximum solaire et présentement les années 2006 seraient la période du minimum solaire. Note : le phénomène du cycle de 11 ans du soleil se nomme le cycle de Schwabe. 12. L’altitude des aurores polaires À première vue, la tendance est de dire que le phénomène des aurores polaires se produit au niveau des nuages mais, en réalité, cela se produit dans l’atmosphère de 90 km à 1000 km. La plupart des aurores polaires dans la zone aurorale se retrouvent entre 90 et 150 km. L’altitude moyenne est entre 100 et 120 km. Certains rayons verticaux rouges peuvent atteindre bien au-dessus de 500 km, soit 10X celle des routes aériennes ou des nuages les plus élevés. Satellite : km Aurore : 100 a 1000 km Nuage : km Avion : km
13. Les couleurs La magie impressionnante des aurores polaires est représentée par les couleurs présentes dans la nuit. Pourtant, ceci ne constitue que la pointe de l’iceberg. Un faible pourcentage de l’énergie globale se manifeste sous forme de lumières visibles. Le reste est formé de radiation imperceptible, dont le spectre qui va de l’ultraviolet à l’infra rouge. Malgré tout ceci, l’humain observateur aura tout un spectacle à contempler. Pour une petite aurore boréale, la couleur sera très faible et invisible à léger. Si l’aurore s’intensifie, elle se déplacera plus haut dans le ciel, elle sera distincte et lumineuse. La pleine lune et la pollution lumineuse des villes auront un effet négatif pour l’observation des aurores polaires. Les aurores polaires sont des lumières de collision. Le vent solaire qui a amené des électrons et protons du soleil va pénétrer dans l’atmosphère et dans la haute atmosphère. Certains d’entre eux heurteront les molécules et atomes de l’atmosphère. Ce genre de collision transférera l’énergie présente, la faisant passionnante. Voici quelques combinaisons de couleurs : La couleur jaune – verte, la plus éclatante et la plus fréquente est émise par les atomes d’oxygène qui sont à 100 km d’altitude. Les couleurs rouge et parfois orange sont le résultat de collision de protons et d’électrons avec des molécules d’oxygène à des altitudes de 200 km. En dessous de 100 km d’altitude, l’azote neutre ou l’azote ionisé donnera des résultats de rouge sombre ou bleu, ou encore la coloration rouge – pourpre dans les parties inférieures de certaines draperies d’aurores polaires. Il faut surtout retenir que l’altitude affecte les couleurs aurorales, que les particules solaires s’excitent en entrant en collision avec les gaz atmosphériques. L’observation la plus simple sera de se souvenir des 3 couleurs de base des aurores polaires. La couleur verte est située très bas dans l’atmosphère, la couleur rouge se situe plus haut et la couleur bleu si vent d’une très grande hauteur. À cause de la faible luminosité des aurores et de la noirceur de la nuit, nos yeux perçoivent mal les couleurs, peut-être à 75%. Heureusement que les pellicules photographiques et le numérique nous donnent des résultats de près de 100%. Ceci est une réalité. 14. Les formes aurorales Il est constaté que les aurores polaires se présentent en soirée dans une position calme et statique à l’horizon, habituellement sous la forme d’un long arc courbé. Quand elle s’activera et s’excitera, elle demeurera un spectacle intense d’une durée de près de 45 minutes. Puis, elle retournera à sa position initiale et dans sa forme légendaire en arc. Une fois l’aurore observée, il est fort possible qu’une autre suivra dans les heures après. Si l’activité solaire est forte, les latitudes moyennes et basses auront de bonnes manifestations pour les nuits à venir. Plusieurs formes aurorales seront à observer. Des formes sont observées et on peut les nommes :
L’arc : l’arc s’étend d’un bout à l’autre à l’horizon comme une simple courbe; la longueur d’un arc peut atteindre 1000 kilomètres alors que son épaisseur est inférieure à 5 kilomètres; c’est un modèle tranquille typique des périodes de basse activité solaire.
La bande : c’est un arc qui engendre le ciel d’est en ouest et des rayons verticaux se côtoient; la bande s’étendra à l’horizon et les rayons seront parallèles; elle présente des formes avec des replis flamboyants, avec des éclats de lumière à sa base de façon verticale, avec des luminosités uniformes et flous à son sommet; c’est un modèle auroral fréquent de périodes d’activités solaires moyennes à élevées.
Le rideau : le rideau présente des formes magnifiques; les largeurs et les longueurs des rayons complètent une grande partie du ciel dans des vagues d’ondulations et de formes spirales, l’intensité de la lumière change souvent; c’est un modèle d’activité solaire forte.
La couronne : la couronne présente des sommets avec une base de croisement, elle est au zénith et ouvre dans toutes les directions; de multiples possibilités de formes comme des faisceaux rejetés dans toutes les directions; la couronne a des mouvements et des variations très rapides; formes reliées à des périodes d’activité solaire élevées.
Pilier-rayon : les piliers sont des traits de lumières brillantes suspendus de façon verticale qui s’alignent; les variations se produisent rapidement; la longueur des rayons peut être de plusieurs centaines de kilomètres; modèle actif durant les périodes d’activité solaire élevées.
Le voile : le voile recouvre une vaste région de luminosité uniforme qui couvre la majeure partie ou en entier du ciel; les couleurs sont brillantes et chatoyantes, possiblement la forme la plus spectaculaire; modèle actif durant les périodes d’activité solaire élevées.
La tache : la tache est une zone de luminosité de faible étendue, ayant la forme ressemblant à un petit nuage isolé.
Le miroir : le miroir n’est pas une forme répertoriée mais plutôt un tableau recherché; les reflets des aurores boréales sur les eaux sont remarquables et spectaculaires; sur ces cours calmes, lac, rivière, fleuve, les formes aurorales, les étoiles et même les planètes présentes sont doublés avec détails. Les aurores polaires sont parfois douces et lentes, mais également rapides. Ces mouvements représentent les formes connues de l’arc qui deviendra une bande ou un rideau, puis montant vers le zénith, la couronne aura une silhouette d’homme ou une forme d’oiseau.
15. Lieux de visibilité Observer les aurores polaires est assez difficile à cause de plusieurs facteurs. Les aurores polaires se produisent dans un secteur défini, soit dans l’ovale auroral qui est normalement près des pôles magnétiques. Cet ovale n’est pas fixe, il bouge et parfois se rétrécit, mais pour être d’heureux observateurs, il faut être dans les hautes latitudes magnétiques. Le nord de l’Alaska du Canada et du Québec, tout comme le nord des pays scandinaves et de la Russie, sont des lieux par excellence pour voir les aurores boréales, car à 90% du temps, les affichages auroraux se produisent seulement dans ces secteurs. Barrow, Nome, Fairbanks en Alaska, sont des latitudes nord magnétique entre 64o et 70o. YellowKnife, Whitehorse, Fort Mc Murray du nord du Canada ont des latitudes nord magnétique entre 64o et 70o. Svalbard, Tromso et Andenes en Norvège ont les mêmes latitudes nord magnétique mais du côté de la scandinavie. S’il est impossible pour vous de vous rendre et de voyager dans ces régions nordiques, vous devez attendre une forte manifestation aurorale, gracieuseté des trous coronaux ou des éruptions solaires. L’ovale auroral sera chargé et s’étirera vers l’équateur. Une descente vers les latitudes moyennes et basses durera entre 24 et 48 heures. La situation du Québec est très intéressante à cause de la position du centre du pôle magnétique nord, à comparé au centre du pôle géographique nord. Ce centre magnétique est situé dans les régions du Territoire du Nord-Ouest et l’ovale auroral est ainsi modifié, favorisant le Québec (une très bonne inclinaison). Les villes de Québec et de Montréal sont des latitudes nord magnétique de 56o, tout comme les villes de Oslo en Norvège, Helsinki en Finlande et Stockholm en Suède. Vous voyez que les aurores polaires appartiennent aussi au Québec. Winnipeg et Chibougamau ont des latitudes nord magnétique de 59o, ce qui est très bon. Mon coup de cœur sera le nord du Québec, le Nunavik. Le haut de la Baie-James est un excellent endroit. Et, que penser des 14 villages Inuit qui se situent entre le 65o et le 71o nord magnétique. Kuuyjuak : 66 o, Inukjuaq : 68o, Salluit : 71o. La majorité de ces lieux du Nunavik sont situés dans l’ovale auroral et les aurores boréales sont presque quotidiennes. Que vous alliez souvent à l’extérieur pour chercher à observer les aurores boréales, ça seras un succès si vous êtes en haute latitude, sinon il faudra consulter les sites de météo spatiale que vous annonceront si de fortes manifestations aurorales sont attendues et, de chez vous, même en basse latitude, vous aurez la chance d’observer. Les manifestations aurorales sont prévisibles de 2 à 5 jours d’avance.
16. L’indice Kp Pour observer une aurore polaire, tout dépend principalement de 2 facteurs : l’activité géomagnétique et votre lieu géographique. L’activité géomagnétique a un index simple de 0 à 9 et est employé pour rapporter cette activité pendant une période de 3 heures. Plusieurs sites de prévisions aurorales donnent le niveau de l’activité kp. L’indice kp varie à partir des données en temps réel enregistrées par les magnétomètres au sol, répartis dans l’hémisphère nord. Connaître la latitude magnétique de votre ville sera très important. Voici quelques références : Maintenant, voici les comparaisons avec les frontières aurorales et les lieux en latitude magnétique. Les latitudes de 66.5 et plus serait dans l`indice 0 ou en tout temps, a cause de sa proximité avec le pôle nord magnétique, Ce sont le nord de l`Alaska, du nord Canadien et du Québec puis de la Scandinavie. Indice kp Latitude magnétique 1 66,5 2 64,5 3 62,4 4 60,4 5 58,3 6 56,3 7 54,2 8 52,2 Les indices kp indiquent : actif = 4, tempête mineure = 5, modéré = 6, forte = 7, extrême = 9. Donc, si vous demeurez dans les environs de la ville de Québec, l’indice kp 5 sera nécessaire pour pouvoir observer une aurore boréale. Barrow, Yellowknife et Salluit sont des latitudes nord magnétique de 70 a 72 Le Nunavik sont des latitudes nord magnétique de 64 a 71 Fairbanks, Fort Mc-Murray, Kuuyjuaq et Tromso sont des latitudes nord magnétique de 63 a 66 Anchorage, minnesota, Québec, Oslo, Helsinki et Stockholm sont des latitudes nord magnétique de 55 a 57
17. Période de visibilité Les lueurs des aurores polaires ne sont pas plus vives que celles des étoiles. Les aurores ne sont pas visibles durant le jour, même si elles sont présentes. Habituellement, les aurores polaires apparaissent à la tombée de la nuit et elles préparent le terrain à de spectaculaires jeux de lumières qui prendront forme quelques heures plus tard. En général, les aurores polaires sont très actives vers minuit. La présence et la puissance des aurores polaires sont reliées avec l’activité du soleil. Des statistiques d’observation effectuées durant 55 ans, soit 5 cycles solaires, confirment que les mois de septembre et mars sont les plus propices. Les mois de septembre-octobre et février-mars sont les duos par excellence. Mais les aurores polaires surviennent quand même à tous les mois de l’année. Les mois de l’automne (septembre, octobre et novembre) sont hors de tout doute la période incontestée des aurores polaires. Les derniers orages magnétiques sont survenus les 29 et 30 octobre 2003, les 9 et 10 novembre 2004, le 11 septembre 2005 et le 6 décembre 2006. Les heures d’observation sont parfois immédiatement à la tombée de la nuit. Tout est relié aux heures d’arrivée sur la terre des particules solaires, alors que l’on connaît l’instant de l’impact avec la magnétosphère et du mouvement des champs magnétiques. Note : fréquence d’observation : Andenes Norvège : à chaque nuit dégagée Fairbanks Alaska : 10 nuits par mois Oslo Norvège et Québec Canada : 2 à 3 nuits par mois Écosse nordique et Grande-Bretage : une nuit par mois Mexique : une ou 2 fois par décennie
Équateur : une fois en 200 ans
18. Les pôles magnétiques Le pôle magnétique du nord erre quotidiennement quand le champ magnétique est dérangé. Il peut se déplacer de 80 km ou davantage, soit lentement ou rapidement. Le soleil émet constamment des particules chargées de courant électrique qui se fraye des passages à travers les champs magnétiques de la terre et bouleverse ce dernier. Les champs magnétiques de la terre sont formés approximativement comme celui d’une barre aimanté et comme aimant. Il y a 2 pôles magnétique, un dans l’arctique canadien (pôle nord) et du côté de l’antarctique (pôle sud). Le pôle magnétique du nord est la destination certaine pour un voyageur qui suit l’aiguille de sa boussole. Le pôle du nord magnétique dérive lentement à travers l’arctique canadien et il est établit qu’il se déplace environ au nord-ouest à 40 km par an et pourrait atteindre la Sibérie dans environ 50 ans. En 2001, le pôle magnétique nord était situé dans le canal Bercher, près des îles Victoria Franklin et de la Terre de Baffin. Le pôle géographique est poteau fixe et une autre donnée de mesure.
19. Les ennemis boréals Si vous partez en randonnée ou en voyage pour observer les aurores polaires, il serait intéressant de prévoir d’importants détails, car les aurores polaires ont quelques ennemis. Essayez de connaître les dates des quartiers de lune, la présence de la lumière des lieux urbains et les conditions météo. Imaginez l’arrivée des particules solaires sur la terre et un grand spectacle se prépare. Mais, l’ennemi numéro 1 des aurores boréales est là, si le ciel est nuageux et bouché, vous ne verrez pas de manifestations aurorales. Si vous avez de petites éclaircies, vous serez chanceux de voir quelques lumières solaires. Si vous avez vérifié les sites météo et spécialisés sur les nuages, vous pourrez choisir une région voisine, proche ou éloignée. Les aurores polaires ne percent pas les nuages. L’ennemi numéro 2, Si vous pensez voir des couleurs maximales des aurores polaires, vous serez déçu si vous êtes en période de pleine lune. La pleine lune est une grosse ampoule qui crée même de l’ombrage et diminue les lumières des particules solaires. En vérifiant, vous allez peut-être savoir sur certains sites de météo que la lune ne se lèvera qu’à 1 heure ou 2 heures dans la nuit, donc votre soirée sera sauvée. Si vous avez à choisir votre lieu d’observation, éloignez-vous de la pollution lumineuses des villes car il c`est L’ennemi numéro 3. Découvrez la direction de votre nord magnétique et trouvez un endroit sombre, une halte, un rang ou sur le bord d’un cours d’eau. Bonne observation!
20. Le bruit Y a-t-il du bruit auroral ? Voici une question controversée au sujet des aurores polaires. Au cours des derniers siècles, aucune mesure instrumentale et objective de bruit audible n’a jamais été faite, en dépit du fait qu’il y a eu plusieurs tentatives avec des microphones extrêmement sensibles. Si les aurores se produisent aux altitudes entre 80 km et 500 km, alors il y a un grand espace libre. Il n’est pas rare de voir et entendre des enregistrements de son captés en Alaska ou en Norvège par des spécialistes privés ou d’université de ces endroits. Les sons enregistrés ressemblent énormément aux crépitements qu’on entend sous les lignes géantes de transport d’électricité
21. Les aurores sur les autres planètes Les autres planètes et lunes du système solaire peuvent avoir leur lumière aurorale à la condition qu’elles aient leur propre champ magnétique et une atmosphère. Dans les temps modernes, on a observé des aurores sur plusieurs corps célestes comme la terre, Saturne, Titan, Triton, Jupiter, Uranus et Neptune. Mercury et notre lune n’ont pas d’atmosphère donc pas d’aurore. Depuis 1996, le télescope spatial Hubble prend des photos d’aurores sur d’autres planètes.
22. La photographie
Une aurore polaire demeure un phénomène peu lumineux en général, sauf dans sa période de manifestation intensive. L’aurore polaire peut rester pendant des heures en forme d’arc, parfois imperceptible, en retrait à l’horizon nord puis elle devient subitement en avancé, active et lumineuse. Le photographe qui observait le tout est prêt à passer à l’attaque. L’endroit choisi sera important, éloigné des centres urbains et de sa pollution lumineuse et même se méfiant des simples lampadaires ou lumières de maison. Le ciel sera complètement étoilé ou de faibles passages nuageux, cela vous permettra de voir le spectacle et surtout de l’immortaliser en photo. Si vous avez déjà fait de la photo de nuit avec des temps de pose prolongés, comme pour la photo d’édifice ou de pont éclairé, vous serez avantagé. L’appareil photo utilisé était, il y a quelques années, des réflex 35mm avec la fonction B, pour le temps prolongé. La majorité des marques, telles que Minolta, Cannon ou Mamiya, ont cette option.Le film recommandé sera le Fuji film 400 ISO, pour le tirant vert naturel de cette marque. Le choix du 400 ISO permettra de limiter le grain sur la photo et aura assez de capacité pour capter suffisamment de lumière. Les films Kodak (tirant jaune) ou Konica (tirant cuivre) sont moins utilisés, tout comme le 800 ISO ou le 1600 ISO. Pour maintenir l’appareil photo 35mm immobile, il devra être placé sur un trépied bien fixe. Le retardateur ou un câble souple sera utilisé pour déclancher la photo, en prenant bien soin de ne pas faire bouger l’appareil photo. Les lentilles utilisées seront de grands angles, car le sujet est immense en largeur particulièrement. La lentille 28mm est idéale mais des lentilles du genre 16mm sont encore mieux pour des photos spéciales. Les lentilles 8mm et 10mm vous donneront aussi une autre satisfaction. L’ajustement de la lentille est aussi simple, l’ouverture utilisée sera maximale pour faire entrer toute la lumière disponible et diminuer le temps de pose. La profondeur de champ de la lentille sera placée en position infinie, car notre sujet est assurément loin. Le temps de pose sera important, si vous avez un film 400 ISO, tout ira bien. Pour une aurore peu lumineuse et tranquille, le temps de pose sera de 20 à 25 secondes. Il est à noter que, dépassé un temps de 30 secondes, amènera de petites traînées d’étoiles sur les photos. Si l’aurore polaire s’intensifie et devient lumineuse, le temps de pose baissera à 15 à 17 secondes. Encore plus de luminosité et de couleurs voyantes, le temps de pose baissera encore. Si les figures et les formes bougent beaucoup, il faudra baisser le temps de pose à 10 à 12 secondes. L’expérience du photographe d’aurores polaires vous guidera facilement par la suite. Pour continuer avec l’équipement, alors que vous êtes partis à la chasse aux aurores boréales, votre véhicule avait un réservoir d’essence plein, vous aviez votre carte routière, car vous avez cherché un lieu, un rang ou un parc sombre. Vous avez des couvertures, une chaise et des vêtements chauds. Il est donc important de savoir où vous allez et comment revenir. Est-ce que l’endroit choisi est un terrain privé et avez-vous eu la chance de demander la permission d’être là.Tout semble complet, non ! Vous devez avoir une réserve suffisante de films et de batteries pour passer la nuit ou votre voyage de quelques jours. Il y a quelques irritants importants à surveiller, car votre lentille, en temps froid, mettra un frimas sur votre lentille et un temps chaud et humide créera de la buée sur celle-ci. Prévoyez le moyen d’être capable de chauffer ou de refroidir votre lentille. Saviez-vous qu’une aurore boréale peut parfaitement être enregistrée alors qu’elle est invisible à l’œil nu, car une émulsion photographique ou un appareil numérique est de beaucoup sensible au faible rayonnement de notre rétine. L’œil humain verra jusqu’à 75% de la manifestation boréale et la pellicule photo ainsi que le numérique verra jusqu’à 100%. La venue des appareils numériques a apporté une foule d’avantages. Rien qu’à penser à la vue immédiate de la prise photo d’une aurore boréale et les quantités de photos qui peuvent être prises. Les appareils réflex numériques sont synonymes de succès, car ils possèdent le temps de pose requis jusqu’à 30 secondes et un jeu de 200 à 1600 ISO, sans oublier les cartes mémoires de plusieurs centaines de photos. L’appareil réflex numérique permet de pouvoir changer de lentille et d’y placer vos lentilles grands angles favorites. Un réglage régulier pourra être de 800 ISO à 15 secondes ou 1600 ISO à 15 secondes et moins. L’expérience du terrain vous dictera d’autres combinaisons à faire et surtout l’attrait de baisser les quantités ISO pour éliminer une problématique de grain.
Le dernier conseil photo sera d’être associé et bien en contact avec le technicien de votre photo-lab favori, car vous lui avez fait connaître les couleurs réelles des aurores boréales et les résultats attendus. Des photos trop foncées ou trop pâles modifient les résultats souhaités. Bonne chasse! 23. Auroras tours À l’horizon nord, des éclats mystérieux et sulfureux verts commenceront à onduler dans le ciel de la nuit. Des lumières spectaculaires et mystiques, ce sont les aurores boréales. Que diriez-vous d’aller faire un tour aux aurores boréales cette année. Bonjour Yukon, nous arrivons. Le tour aux aurores pourra avoir lieu entre le 1er novembre et le 15 avril. Votre avion vous débarquera à l’aéroport de Whitehorse, au Yukon, dans la journée. Vous aurez le temps d’aller faire des courses, magasiner puis vous enregistrer à votre hôtel. Si vous avez choisi de passer 2 nuits, l’hôtel vous coûtera 495$ (par personne, en occupation double). Si vous restez 4 nuits, vos excursions et votre coucher vous coûteront 725$ (par personne, en occupation double). Après le souper, vos vêtements chauds sont enfilés car une navette passera à l’hôtel vers les 21h30, pour aller voir le spectacle des aurores boréales. Une tente confortable bien chauffée, des boissons chaudes et un petit casse-croûte seront prévus pour vous pour rendre le visionnement des lumières du nord plus agréable. Vous pourrez raconter des histoires autour d’un feu et crier et hurler votre stupéfaction à la vue du spectacle unique. Vous serez reconduit à votre hôtel vers les 2 heures du matin. À votre lever dans la journée, diverses activités de tourisme vous seront proposées en attendant votre prochaine soirée aux aurores boréales. Si vous avez oublié certains vêtements chauds, pas de problème car un service de location vous proposera certains articles. Pour plus d’information, sur le web, faites une recherche sur Tour aux aurores ou Auroras tours.
Le secret des aurores polaires, vous est maintenant connu, a vous d`utiliser ces connaissances, l`expérience du terrain, apprivoiser les ites de météo spatiale... peut être 3 a 4 ans minimum pour devenir un vrai chasseur d`auroras..
Gilles Boutin document fait a partir de dire, de littérature internet et de manuscrit et de l`expérience du terrain février 2007
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