Aurora borealis, une danse colorée qui envahit le ciel aux hautes latitudes. Pour la première fois, les scientifiques ont observé directement ce qui se passe réellement et ce qui donne naissance à des aurores dites pulsantes.
Les aurores boréales enchantent les humains depuis des millénaires. Les anciens ne pouvaient que spéculer sur leur origine, attribuant souvent ces stries colorées suggestives à des âmes mortes ou à d'autres esprits célestes. Aujourd'hui, nous savons ce qui se passe et ce qui est à l'origine du phénomène même si, pour la première fois, les scientifiques ont pu le voir à fond de leurs propres yeux.
En particulier, une équipe internationale de chercheurs a admiré les aurores dites pulsantes qui, contrairement aux autres, sont caractérisées par une lumière intermittente.
C'est en fait la première observation directe du mécanisme qui la sous-tend. L' auteur vient du fait que les particules chargées provenant du soleil, qui peuvent être émises soit par le vent solaire, soit par de violentes éruptions appelées éjections de masse coronale (CME), entrent en collision avec notre atmosphère. Une partie de ce matériau solaire atteint la Terre après quelques jours. Ici, les particules chargées et les champs magnétiques déclenchent la libération d'autres particules déjà piégées dans la magnétosphère terrestre. Lorsque ces particules se retrouvent dans la haute atmosphère, elles déclenchent des réactions avec certains gaz, avec émission de lumière.
Les différentes couleurs des aurores boréales dépendent des gaz impliqués et de leur hauteur dans l'atmosphère. L'oxygène brille en jaune-vert à environ 100 km et en rouge à des altitudes plus élevées, par exemple, tandis que l'azote émet une lumière bleue ou rouge-violet.
La sonde spatiale ERG a observé les électrons diffusés dans la magnétosphère, ce qui donne lieu aux pulsations des aurores boréales. Les électrons dispersés se précipitent dans l'atmosphère, produisant une illumination aurorale. La présence intermittente d'ondes et la diffusion des électrons associés conduisent donc à la pulsation dite aurorale.
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Le spectacle de ces pluies subatomiques est légendaire. Des valses de vert, de rouge et de violet traversent le ciel nocturne, se fondant les unes dans les autres. Les taches aurorales pulsantes qui apparaissent à l'aube sont courantes mais les mécanismes physiques qui ont conduit cette pulsation aurorale n'ont pas été vérifiés par observation jusqu'à présent.
En utilisant un nouveau satellite avec des outils de mesure avancés, les chercheurs ont maintenant confirmé que cette merveille est causée par l'interaction difficile à détecter entre les électrons et le plasma.
"Les sous-tempêtes aurorales sont causées par la reconfiguration globale de la magnétosphère, qui libère l'énergie solaire accumulée", explique Satoshi Kasahara, professeur associé au Département des sciences de la Terre et des planètes de la Graduate School of Science de l'Université de Tokyo au Japon, maître de conférences du document. "Ils sont caractérisés par un réveil auroral du crépuscule à minuit, suivi de mouvements violents d'arcs auroraux distincts qui finissent par se désintégrer et émerger comme des plaques d'aurores diffuses et pulsantes à l'aube."
Les résultats ont été publiés dans Nature.
Francesca Mancuso
