Espace
Arcs-en-ciel nocturnes
Pourquoi les aurores boréales sont-elles parfois multicolores? La NASA envoie cinq satellites pour le découvrir.
par Joël Leblanc
Le 12 février 2007 – Ce jeudi 15 février, la NASA donnera le coup d’envoi à la mission THEMIS: cinq petits satellites identiques qui permettront aux scientifiques d’élucider le mystère des aurores boréales. Le lancement des cinq appareils à bord d’une seule fusée est prévu entre 18h08 et 18h27 (heure de l’est) de Cap Canaveral, en Floride.
Les habitants des hautes latitudes connaissent bien ces grands rideaux de lumière verdâtre qui ondulent doucement, la nuit, du côté des pôles. Les aurores polaires – on les dit boréales dans l’hémisphère nord, australes dans l’hémisphère sud – résultent de l’entrée dans l’atmosphère de particules chargées qui émanent du Soleil en un flot rapide et continu appelé vent solaire. Ce courant de particules frappe les atomes de l’air et ceux-ci, excités, émettent de la lumière, tout comme le courant électrique fait s’illuminer le gaz dans les tubes d’une enseigne au néon.
«Mais une chose nous intrigue. Alors que le vent solaire est plutôt constant, des soubresauts apparaissent souvent dans les aurores boréales, explique le concepteur des instruments de la mission, Michael Ludlam, du Space Sciences Laboratory de l’Université de la Californie, à Berkeley. La lumière qui flotte calmement peut s’animer soudainement de grandes secousses et virer au bleu ou au rouge. Quand et comment ces sursauts, appelés "sous-tempêtes", se déclenchent-ils? C’est la question à laquelle répondra la mission THEMIS.»
Les aurores boréales sont en fait les effets secondaires d’événements de grande ampleur qui se déroulent loin dans l’espace. Telle un aimant géant, notre planète a son champ magnétique, dont les lignes s’étendent d’un pôle à l’autre en grandes courbes invisibles dans l’espace. Mais notre champ magnétique est déformé par celui, bien plus puissant, du Soleil et par le vent solaire. Ces deux éléments «soufflent» le champ magnétique terrestre du côté non éclairé du globe, un peu comme une longue chevelure qui flotte au vent.
«Dans cette queue magnétique, poursuit Michael Ludlam, on croit que des "courts-circuits" se produisent entre les lignes de champ déformées qui se touchent et que, de là, de fortes décharges d’électrons se propagent vers la Terre en quelques instants.» Ainsi naîtraient les sous-tempêtes. Mais comme ces événements sont fugaces et que les distances sont grandes, aucun satellite n’a pu voir où et comment le phénomène s’amorce réellement.
D’où l’envoi de la flotte THEMIS. Les cinq engins, d’environ un mètre cube chacun et équipés de multiples capteurs, vont occuper des orbites différentes autour du globe, le plus éloigné voyageant à mi-distance de la Lune. Leur trajectoire et leur vitesse les placeront tous les quatre jours au-dessus de l’Amérique du Nord, dans le prolongement de l’axe Soleil-Terre, directement dans la queue magnétique de notre planète. Au cours des deux années de cette mission, les satellites devraient assister à une trentaine de sous-tempêtes, et voir «passer» les vagues d’électrons au moment où elles se produiront.
Aux cinq sondes s’ajoutent 20 petits observatoires disposés dans le Nord canadien, dont deux au Québec, et en Alaska, chacun doté d’une caméra à large vision pour filmer les aurores et d’un magnétomètre pour détecter les variations du champ magnétique. Jamais les aurores n’auront été observées avec une telle attention.
par Joël Leblanc
Le 12 février 2007 – Ce jeudi 15 février, la NASA donnera le coup d’envoi à la mission THEMIS: cinq petits satellites identiques qui permettront aux scientifiques d’élucider le mystère des aurores boréales. Le lancement des cinq appareils à bord d’une seule fusée est prévu entre 18h08 et 18h27 (heure de l’est) de Cap Canaveral, en Floride.
Les habitants des hautes latitudes connaissent bien ces grands rideaux de lumière verdâtre qui ondulent doucement, la nuit, du côté des pôles. Les aurores polaires – on les dit boréales dans l’hémisphère nord, australes dans l’hémisphère sud – résultent de l’entrée dans l’atmosphère de particules chargées qui émanent du Soleil en un flot rapide et continu appelé vent solaire. Ce courant de particules frappe les atomes de l’air et ceux-ci, excités, émettent de la lumière, tout comme le courant électrique fait s’illuminer le gaz dans les tubes d’une enseigne au néon.
«Mais une chose nous intrigue. Alors que le vent solaire est plutôt constant, des soubresauts apparaissent souvent dans les aurores boréales, explique le concepteur des instruments de la mission, Michael Ludlam, du Space Sciences Laboratory de l’Université de la Californie, à Berkeley. La lumière qui flotte calmement peut s’animer soudainement de grandes secousses et virer au bleu ou au rouge. Quand et comment ces sursauts, appelés "sous-tempêtes", se déclenchent-ils? C’est la question à laquelle répondra la mission THEMIS.»
Les aurores boréales sont en fait les effets secondaires d’événements de grande ampleur qui se déroulent loin dans l’espace. Telle un aimant géant, notre planète a son champ magnétique, dont les lignes s’étendent d’un pôle à l’autre en grandes courbes invisibles dans l’espace. Mais notre champ magnétique est déformé par celui, bien plus puissant, du Soleil et par le vent solaire. Ces deux éléments «soufflent» le champ magnétique terrestre du côté non éclairé du globe, un peu comme une longue chevelure qui flotte au vent.
«Dans cette queue magnétique, poursuit Michael Ludlam, on croit que des "courts-circuits" se produisent entre les lignes de champ déformées qui se touchent et que, de là, de fortes décharges d’électrons se propagent vers la Terre en quelques instants.» Ainsi naîtraient les sous-tempêtes. Mais comme ces événements sont fugaces et que les distances sont grandes, aucun satellite n’a pu voir où et comment le phénomène s’amorce réellement.
D’où l’envoi de la flotte THEMIS. Les cinq engins, d’environ un mètre cube chacun et équipés de multiples capteurs, vont occuper des orbites différentes autour du globe, le plus éloigné voyageant à mi-distance de la Lune. Leur trajectoire et leur vitesse les placeront tous les quatre jours au-dessus de l’Amérique du Nord, dans le prolongement de l’axe Soleil-Terre, directement dans la queue magnétique de notre planète. Au cours des deux années de cette mission, les satellites devraient assister à une trentaine de sous-tempêtes, et voir «passer» les vagues d’électrons au moment où elles se produiront.
Aux cinq sondes s’ajoutent 20 petits observatoires disposés dans le Nord canadien, dont deux au Québec, et en Alaska, chacun doté d’une caméra à large vision pour filmer les aurores et d’un magnétomètre pour détecter les variations du champ magnétique. Jamais les aurores n’auront été observées avec une telle attention.