À l'affût des aurores boréales dans la toundra canadienne

Lancement : 17 février 2007
État : actif

Les aurores boréales sont des phénomènes naturels fascinants. Ces fresques célestes qui animent le ciel nocturne ont inspiré les mythes, les contes folkloriques et les œuvres artistiques de nombreuses cultures et civilisations de l'hémisphère Nord. Au début du XVIIe siècle, l'astronome italien Galilée attribua à ce phénomène lumineux le nom d'aurore boréale, en hommage à la déesse romaine du matin, puisqu'il le croyait causé par la lumière du Soleil réfléchie dans les couches de l'atmosphère.

Aurore boréale

C'est au début du XVIIe siècle que Galilée a donné le nom d'aurore boréale à ce phénomène lumineux.
(Source : © Jouni Joussila)

Nous savons aujourd'hui que les aurores boréales sont causées par le vent solaire (flux constant d'ions et d'électrons émis par le Soleil qui se répand dans l'espace). Ce vent agit sur le champ magnétique de la Terre en le déformant et en créant une queue dans la direction où souffle le vent.

L'énergie du vent solaire, emmagasinée dans cette excroissance, est relâchée de façon sporadique sous la forme de salves d'électrons et de particules accélérées. Ces salves, qui portent le nom de sous-orages, se produisent le long du plan équatorial, du côté nocturne de la Terre. Elles se propagent ensuite le long des lignes du champ magnétique, jusqu'aux deux pôles, pour y produire des aurores spectaculaires.

Aujourd'hui encore, nous ne comprenons pas totalement ces tempêtes aurorales. Les nombreuses études portant sur la magnétosphère terrestre et la météo spatiale n'ont jamais pu établir avec précision où, dans la magnétosphère, l'énergie du vent solaire se transforme en une explosion d'aurores.

Le vent solaire

Le vent solaire a une vitesse moyenne de 400 km/s et contourne la planète comme l'eau contourne un obstacle dans un ruisseau.
(Source : Mikko Syrjäsuo)

Des satellites à la queue leu leu

Le 17 février 2007, la NASA a lancé une constellation de cinq petits satellites. Tous transportent à leur bord une série identique de capteurs électriques, magnétiques et de particules destinés à étudier les aurores. Ces satellites évoluent sur des orbites minutieusement coordonnées. Tous les quatre jours, les satellites s'alignent le long de la queue du champ magnétique terrestre afin de suivre les perturbations observées dans la magnétosphère.

Des spécialistes comparent les données satellitaires de la mission THEMIS (pour time history of events and macroscale interactions during substorms) avec celles recueillies par des stations au sol installées dans le cercle polaire. En Amérique du Nord, 20 observatoires dotés de caméras automatisées à ultra-grand-angulaire prennent des clichés toutes les trois secondes dans le cadre de cette mission de deux ans. Au total, ce sont 140 millions d'images qui seront ainsi produites.

Les satellites sur leur fusée de lancement.

Les satellites ont formé une constellation après s'être détachés de leur fusée de lancement.
(Source : Berkeley University)

Portée universelle

Outre le fait qu'ils produisent de superbes spectacles lumineux, les sous-orages sont d'un grand intérêt scientifique. Les processus à l'œuvre dans les sous-orages seraient aussi présents dans la couronne solaire et dans d'autres objets distants et exotiques du cosmos, mais il n'est possible d'étudier ces phénomènes intéressants de près que dans les sous-orages. THEMIS nous aidera donc à faire progresser notre compréhension de l'Univers.

THEMIS est une mission de la NASA dirigée par une équipe de chercheurs de l'Université de la Californie à Berkeley (disponible en anglais seulement). Des scientifiques des États-Unis, du Canada et de divers pays d'Europe y participent. Les activités en sol canadien sont financées par l'Agence spatiale canadienne. THEMIS fera appel à des chercheurs canadiens des universités de Calgary, de l'Alberta, du Nouveau-Brunswick et de la Saskatchewan, de même que du Laboratoire de géomagnétisme de Ressources naturelles Canada.