Taches solaires et aurores boréales
Dans la nuit du 10 au 11 mai 2024 une tempête géomagnétique d'une intensité exceptionnelle ( G5 classée comme extrême) frappa la terre. Énergisées par de puissant vents solaires, des molécules de gaz à une altitude entre 100 et 350 km ont émis des photons verts, rouges, bleus et mêmes violets. Tout le Québec fut témoin de magnifiques aurores boréales même à Montréal malgré la pollution lumineuse.
Cette tempêtes avait pour origine un amas de taches est d'une taille comparable à celui qui a précédé la pire tempête solaire de l'histoire, celle de 1859. L'amas était si gros que que l'on pouvait l'apercevoir avec de simples lunettes d'éclipse
Cette zone ( AR3664) quinze fois plus large que la terre a provoqué deux rares éruptions solaires de classe X, soit les plus puissantes. De ces éruptions se sont échappées des éjections de masses coronale produisant des aurores boréales spectaculaires. Lors d’un type de tempête solaire appelé éjection de masse coronale, le Soleil crache une énorme bulle de gaz électrifié qui peut voyager dans l’espace à grande vitesse.
On apprend également, dans l’article de Space, qu’elle aurait causé des perturbations radio en Europe et en Afrique, étant donné que ces deux continents faisaient face au Soleil lors de l’éruption.
Définition et explication du phénomène
Une tache solaire est une région sur la surface du Soleil (photosphère) qui est marquée par une température inférieure à son environnement. Une tache solaire est associée avec un champ magnétique particulièrement intense.
C’est la présence de ce champ magnétique qui inhibe la convection par un effet similaire aux freins à courants de Foucault, ralentissant ainsi l’apport de chaleur venant de l’intérieur du Soleil dans cette zone. Du fait de la présence de champ magnétique et de la température de surface réduite, moins de lumière est émise au niveau de la tache par rapport au reste du disque solaire : par contraste la tache solaire apparaît donc plus sombre que le reste de la photosphère.
De par la présence de champ magnétique intense (au delà de 0.1 T), les taches solaires sont le siège principal des phénomènes actifs. Les éruptions solaires proviennent en effet principalement de ces régions. L’énergie du champ magnétique est en effet le réservoir d’énergie qui alimente les différents phénomènes impulsifs liés aux éruptions.
Les taches solaires sont plus sombres et plus froides que la surface du Soleil et diminuent donc l'intensité du rayonnement solaire. Mais elles s'accompagnent de points lumineux qui augmentent l'intensité du rayonnement solaire. C'est l'effet des points lumineux qui l'emporte, de sorte que le rayonnement solaire est plus élevé, de 0,1 % environ, lors des périodes de forte activité solaire. Cette différence peut sembler faible mais représente une différence d'énergie reçue importante pour un système comme la Terre.
L'ombre est la région centrale d'une tache solaire. La pénombre désigne la région périphérique filamenteuse d'une tache solaire.
L'intensité et le déplacement de ces taches présente un cycle de onze ans (cycle de Schwabe découvert en 1843), qui se répercute sur le vent solaire et sur le rythme d'apparition des aurores boréales. Ce cycle de l'activité solaire est inexpliqué.
Éruption solaire et aurores boréales
Les éruptions solaires émettent un rayonnement électromagnétique et s'accompagne souvent d'éjections de masse coronale dépendant de l'intensité de celles-ci.
Le rayonnement électromagnétique qui se déplace à la vitesse de la lumière est le premier à atteindre la Terre. Les effets typiques d'une éruption solaire sont l'échauffement et la dilatation vers le haut de l'ensemble de l'atmosphère, sans compter la possibilité d'un changement dans la chimie de l'atmosphère moyenne. Au cours d'une importante éruption solaire, les rayons ultraviolets qui frappent la Terre peuvent augmenter et avoir certains effets à long terme sur l'ozone.
Le plasma solaire, de la matière éjectée, atteint la Terre après un délai de un à plusieurs jours. Contrairement aux photons qui se déplacent librement, ce vent solaire doit se frayer un chemin dans l'atmosphère. La Terre, possédant son propre champ magnétique, repousse les matières qui tentent de pénétrer dans la magnétosphère terrestre. Quand cette barrière finit par céder, sous l'effet combiné du vent solaire et du champ magnétique terrestre, les particules qui ont longtemps erré dans le sillage de la Terre pénètrent dans l'atmosphère et stagnent à une altitude d'environ 40 000 km. L'énergie qu'elles accumulent lentement finit par faire exploser le champ magnétique. Par la suite, les particules solaires tombent dans l'atmosphère en se manifestant sous la forme d'aurores boréales scintillantes.
Comment photographier une aurore boréale
Matériel requis:
- un appareil photo capable de faire de longues expositions (au moins 10 secondes)
- un trépied robuste, essentiel pour éviter les vibrations
- un déclencheur relié à l'appareil photo ou une télécommande, aussi pour éviter les vibrations
- un objectif grand-angle (idéalement).
- Choisissez un lieu d'observation sombre offrant une vue dégagée sur tous les côtés.
- Installez l'appareil photo sur le trépied. Vous pouvez incliner l'appareil de manière à ce qu'il capte des images du ciel et des arbres, ou du ciel uniquement.
2. Paramètres
- Exposition : Pour éviter que des trainées d'étoiles apparaissent sur votre photo, réglez la durée de l'exposition entre 10 et 25 secondes. Un temps d'exposition plus long donnera des images plus vives. Par contre, si l'aurore bouge rapidement, l'image sera floue.
- Ouverture : Ajustez l'ouverture de votre appareil à la valeur la plus basse (f/2,8, f/3,5 ou f/5,6 selon l'objectif que vous utilisez) afin qu'un maximum de lumière pénètre par le diaphragme.
- .ISO : Réglez la sensibilité ISO de l'appareil à 400 ou à 800 pour capter suffisamment de détails. À des valeurs ISO supérieures, les images sont plus vives et plus colorées, mais elles sont aussi souvent plus granuleuses.
- Mise au point : Faites votre mise au point sur les étoiles. Pour que les étoiles soient clairement définies, ajustez l'objectif à la position infini ou quasi infini. Si vous utilisez un appareil photo numérique, prenez une photo d'essai des étoiles et examinez l'image pour vérifier la mise au point.
3.Prise de vue
- N'hésitez pas à changer la sensibilité ISO et la durée d'exposition. Le clair de lune et les aurores peuvent modifier rapidement les conditions d'éclairage. Soyez donc prêt à adapter ces paramètres à tout moment.
Bonne photographie!
(Sources : Agence spatiale canadienne, Université de Calgary, Astronomy North.)
Plus d'informations:
- Les aurores boréales se produisent le plus souvent à une altitude de 100 à 300 km dans l'atmosphère, mais elles peuvent parfois se produire jusqu'à 600 km de hauteur.
- Puisque la Station spatiale internationale évolue environ à la même altitude où se produisent les aurores polaires, les astronautes les voient de « côté »!
- sont plus fréquentes près des équinoxes du printemps et de l'automne;
- sont plus faciles à avoir en hiver qu'en été puisque le ciel nocturne hivernal est plus sombre.
- plus les aurores sont intenses sur Terre;
- plus l'ovale qui se trouve au-dessus du Nord canadien peut s'étendre vers le sud.
- Lors de forte activité solaire, on peut voir des aurores boréales partout au Canada et même dans certaines parties des États-Unis. Quand l'activité solaire diminue, l'ovale revient à sa position habituelle et les aurores redeviennent d'intensité moyenne.
Voici les couleurs que l'on peut admirer dans le ciel pendant une aurore.
Vert : Les aurores vertes sont celles qu'on voit le plus souvent. Elles se produisent lorsque des particules chargées entrent en collision avec des molécules d'oxygène se trouvant entre 100 et 300 km d'altitude.
Rose et rouge foncé : À l'occasion, il se peut que l'extrémité inférieure de l'aurore soit teintée de rose ou de rouge foncé. Ce phénomène est dû à la présence de molécules d'azote, à environ 100 km de hauteur.
Rouge : Un peu plus haut dans l'atmosphère (c'est-à-dire entre 300 et 400 km d'altitude), les collisions avec les atomes d'oxygène produisent des aurores rouges.
Bleu et mauve : Enfin, les molécules d'hydrogène et d'hélium peuvent produire des aurores bleues et mauves. Ces teintes sont toutefois difficiles à percevoir à l'œil nu puisqu'elles se démarquent difficilement du noir du ciel nocturne.
Comment prévoir s'il y aura des aurores boréales:
Consulter le site Spaceweather.com qui nous fournit en temps réel l'état du soleil avec explications.
La tache solaire AR3664 est toujours une géante, facilement égale à la tache solaire de Carrington, mais elle représente une menace décroissante pour la Terre. Pourquoi? Parce qu’il sort de la zone des prises.
Les CME (Éjections de masse coronale solaire) émises par la tache solaire en partance ne se dirigent plus vers la Terre. Tout au plus, seuls des coups obliques sont probables lors des éruptions du 12 au 14 mai.
Le danger pourrait toutefois revenir le 15 mai. À cette date, la tache solaire traversera une région du soleil reliée magnétiquement à la Terre par la spirale de Parker. Les débris subatomiques (protons et électrons) des explosions des 15 et 16 mai pourraient revenir sur Terre et pleuvoir sur notre planète. C’est ce qu’on appelle une « tempête de radiation » ; elle peut perturber l’électronique des satellites et provoquer des pannes radio polaires.(Émis le 13 mai 2024 par le site Spaceweather.com )
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