LES AURORES POLAIRES - Chemin des particules engendrant les aurores dans le système solaire

 

  1.     Naissance au centre du système solaire  

 

        Une aurore est formée de particules dont nous allons définir l’origine et le cheminement.

 

        Le Soleil est un élément essentiel dans la formation d'une aurore polaire terrestre. Sa température varie en fonction de ses couches et est ainsi de 15 millions de °C en son centre et de 5500 °C à sa surface. En raison de cette chaleur, le Soleil va émettre en continu un flux de particules qui permettra la formation des aurores.

        A la surface du Soleil se produisent des éruptions solaires et des sursauts solaires, qui sont à l’origine d’un vent solaire, c’est-à-dire un flux de plasma, constitué de particules chargées (principalement des protons et électrons). Ce vent est très peu dense mais très rapide et balaye notre galaxie en permanence. Les particules qui le composent se déplacent de façon aléatoire et donc chaque trajectoire est unique.

        Une éruption solaire se produit à la surface de la photosphère et éjecte des particules chargées au travers de la chromosphère; ces particules vont parcourir des centaines de milliers de km dans la couronne solaire.

 

        Quand un sursaut polaire important vient bousculer le bouclier que constitue la magnétosphère, des particules électrisées à haute énergie peuvent être captées et canalisées par les lignes du champ magnétique terrestre dans la queue de la magnétosphère et aboutir dans les cornets polaires.  

 

  2.     Relation entre le cycle solaire et les aurores  

        Le soleil est soumis à un cycle solaire d’une durée de 11 ans, où les mêmes phénomènes se reproduisent à peu près toujours à la même période, et on peut remarquer que lors de ce cycle, l’activité solaire atteint un pic appelé maximum solaire, suivi du minimum solaire.

Ah pas de chance

        Les photos ci-dessus du soleil montrent une activité minimale, à gauche, et maximale, à droite, où le soleil est observé au filtre bleu.

        On remarque le maximum solaire par l’apparition de tâches noires, appelées tâches solaires qui sont formées dans la photosphère. Le diamètre de ces tâches peut atteindre quelques dizaines de milliers de km soit plus que celui de la Terre.

        On remarque que les tâches sont plus nombreuses lors d’une activité intense du soleil, et que le soleil devient plus brillant. La quantité de particules de plasma rejetée dans le milieu interplanétaire augmente donc considérablement, car le nombre d’éruptions solaires augmente également. Les scientifiques ont remarqué que c’est lors de ce pic d’activité solaire que le nombre d’aurores boréales est le plus important.

        Le graphique ci-dessous a été établi en 2002 pour le cycle solaire 23, de 1994 à environ 2008. Les courbes après 2002 sont des prévisions, la rouge étant la moyenne des valeurs supposées.

ah pas de chance  

  3.     Sortie des particules de l’atmosphère solaire

        Le champ magnétique solaire est dû à la propagation du vent solaire. La région de l'espace dans laquelle ce champ magnétique solaire est dominant est appelée héliosphère et englobe la totalité du système solaire. Ce champ est aussi appelé champ interplanétaire.

        Une partie du plasma constituant le vent solaire est éjectée de la photosphère de façon si violente qu’elle entraîne avec elle les lignes de ce champ.
Ces lignes se brisent à cause de la pression du vent solaire et sont alors considérées comme ouvertes.

 désolées ne nous en voulez paaas ! 
 
 
        Nous pouvons voir sur l’animation ci-contre que les lignes ont une particularité : elle s’échappent du soleil en gardant la même direction, or le soleil tournant sur lui-même, les lignes forment une courbure.
 
 
 
       
        Le vent solaire au départ est supersonique, chaud et magnétisé, et possède une grande énergie, et bien que sa vitesse devient subsonique en arrivant dans les magnétosphères des planètes, il se crée des ondes de choc. Ainsi, une partie du vent solaire percute en permanence la magnétopause terrestre.
 

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