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Sciences

La vie secrète des aurores

Collaboration spéciale de Trond S. Trondsen, Université de Calgary, Institute for Space Research

Les aurores boréales, un des phénomènes les plus dynamiques des relations Soleil-Terre, se manifestent tout autour des régions polaires de la planète. Si vous observez un rideau auroral au nord, juste au-dessus de l'horizon, une autre personne située à quelque 500 kilomètres à l'est ou à l'ouest de vous pourra également l'apercevoir. Les images satellitaires des aurores montrent qu'il s'agit d'un phénomène courant dans la région des pôles magnétiques.

Généralement, la partie inférieure du rideau auroral se situe à environ 100 km de la surface de la Terre et peut s'élever sur plusieurs centaines de kilomètres. L'arc qu'il décrit peut s'étendre sur plusieurs milliers de kilomètres d'est en ouest. À l'intérieur de ces gigantesques formations, il existe un microcosme - un tout nouveau monde - qu'il nous reste à découvrir.

Aujourd'hui, des capteurs plus perfectionnés, plus sensibles et de meilleure résolution, nous fournissent des images plus étendues des aurores. L'imagerie optique s'avère un outil d'une extraordinaire polyvalence pour sonder les profondeurs de la magnétosphère. Nous pouvons donc étudier les phénomènes, même les plus infimes, qui sont directement ou indirectement associés à la formation d'arcs et de filaments auroraux dans l'ionosphère. On pourrait comparer ce processus aux tempêtes de poussière qui se transforment en ouragans.

Des chercheurs de l'Université de Calgary mettent au point un puissant imageur

M. Trondsen et ses collègues de l'Université de Calgary mettent présentement au point une série d'expériences en optique qui permettront les premières observations simultanées de la formation des aurores. Il a élaboré l'imageur d'aurores portable, un système imageur d'une très grande sensibilité qui permettra d'étudier les particules les plus petites et les plus rapides des aurores.L'imageur d'aurores portable permet d'étudier les détails les plus petits des aurores.
(Image : Université de Calgary)

Depuis des dizaines d'années, ces caractéristiques ont échappé à la vigilance d'imageurs ultra-grands-angulaires au sol et satellitaires qui offraient une trop faible résolution (en kilomètres) et des durées d'exposition trop longue (en secondes). Le système magnéstosphérique-ionosphérique terrestre semble bien ordonné lorsqu'il est observé de loin, mais vu de près, son comportement est chaotique. Grâce à l'imageur auroral portable, nous contemplons un système en constante métamorphose; par exemple, il y a fréquemment des aurores dont les formes changent à des vitesses de 100 km à la seconde.

Vidéo
(QuickTime - 440 Ko)
Ce vidéo filmé par l'imageur d'aurores portable montre la vitesse à laquelle se déplacent les aurores.
(Vidéo : Université de Calgary)

Les données captées en très grandes quantités par la lentille de l'imageur remplissent rapidement les disques durs de l'ordinateur. Les quelque trois téraoctets (c'est-à-dire 3000 gigaoctets!) de données brutes recueillies pendant une période d'observation de deux semaines restreignent l'utilisation de l'imageur à certains objectifs scientifiques. Cependant, l'Université de Calgary est à mettre au point des techniques avancées pour réduire et analyser les données en temps réel. Associé à un réseau d'imageurs qui observent simultanément de vastes portions des formations aurorales, l'imageur de prochaine génération assurera la surveillance systématique de microstructures de ces formations.

L'imageur auroral portable donne un nouveau point de vue extraordinaire sur les plus petites caractéristiques des aurores. Il a d'ailleurs observé divers phénomènes fascinants : des formes d'ondes dynamiques, des bouclettes et d'étranges parcelles noires qui oscillent dans son champ de visée. Les données recueillies sont impressionnantes tant par leur beauté que par leur valeur scientifique. À l'instar de nombreux instruments actuellement mis au point, l'Imageur auroral portable fournit des images qui laissent présager d'importantes découvertes passionnantes.