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Activité solaire / Prévision des aurores boréales
Les aurores polaires sont liées à l'activité
solaire.
Sur le soleil, il se forme des taches, zones plus froides où le
champ magnétique est très intense. Parfois, des
éruptions solaires se produisent au niveau des taches et peuvent
être accompagnées d'éjections de matière
coronnale (CME en anglais), constituées de particules
chargées. Lorsque ces particules atteignent la terre, elles sont
canalisées par le champ magnétique terrestre et
pénètrent dans l'atmosphère par les pôles.
Les particules entrent en collision avec les atomes de la haute
atmosphère qui se retrouvent excités. Lorsqu'ils
reviennent à leur état normal, ils émettent de la
lumière, ce qui forme les aurores polaires.
Taches solaires
actuellement visibles
source: NASA/SDO
- instrument HMI
Rayonnement X du
soleil
Ce graphique montre les éruptions solaires de ces 3 derniers
jours. Les éruptions solaires sont des explosions à la
surface du soleil qui se produisent lorsque l'énergie contenue
dans les boucles magnétiques est soudainement
libérée. Ces éruptions se produisent
généralement au niveau des taches solaires et elles sont
accompagnées d'un puissant rayonnement
électromagnétique, notamment des rayons X.
Il existe plusieurs classes d'éruptions solaires,
classées C, M et X (échelle de droite sur le graphique).
Les éruptions de classe X sont les plus puissantes et ont des
effets notables sur terre (aurores polaires, perturbations radio...)
alors que les éruptions de classe C ou en-dessous ont peu
d'effets sur terre.
Chaque classe possède 9 subdivisions, c'est à dire de C1
à C9, de M1 à M9 et au-delà de X1.
L'échelle verticale est logaritmique, c'est à dire qu'une
éruption de classe X1 est 10 fois plus puissante qu'une
éruption de classe M1, elle-même 10 fois plus puissante
qu'une éruption de classe C1.
source: NOAA Space
Weather
Prediction Center
Couronne solaire
Ces images permettent de voir les éjections de matière
coronale, lorsqu'elles ont lieu.
Depuis la sonde SOHO:
source: SOHO
(ESA & NASA)
- instrument LASCO C3
Depuis les sondes STEREO:
source : STEREO (NASA) instrument COR2
Vue de STEREO Behind, la terre se trouve à droite du soleil.
Pour STEREO Ahead, la terre se trouve à gauche.
Ces 2 images permettent de suivre la progression
des CME entre la terre et le soleil:
source : STEREO (NASA) instrument HI1
Le vent solaire
Ces données proviennent de la sonde ACE
(Advanced Composition
Explorer), dont le rôle est de mesurer le vent solaire. Le vent
solaire est constitué de particules chargées
électriquement (principalement des électrons)
émises par le soleil. Les courbes ci-dessous donnent les
informations suivantes:
- Bt: Intensité totale du champ magnétique
interplanétaire (en nanoTeslas)
- Bz: composante nord-sud du champ magnétique
interplanétaire (en nanoTeslas)
- Phi: angle d'orientation du champ magnétique
interplanétaire (en degrés)
- Density: Densité du vent solaire (nombre de particules par cm3)
- Speed: Vitesse du vent solaire (en kilomètres par seconde)
- Temp: Température du vent solaire (en degrés Kelvin)
L'échelle horizontale est le temps (graduée en heures TU).
source: NOAA Space
Weather
Prediction Center
Un indice Bz négatif indique que le champ magnétique
interplanétaire peut se "connecter" avec celui de la terre (car
leurs polarités sont opposées), ce qui va faciliter la
pénétration des particules dans l'atmosphère
terrestre.
Les aurores boréales visibles en France se produisent
généralement avec Bz < -15 nT; une densité
élevée et un vent solaire rapide sont également
favorables.
Le 20 novembre 2003, l'indice Bz était descendu autour de -60
nT. Les aurores ont été observées jusque dans le
sud de l'Europe ce soir là.
Le vent solaire peut également être
représenté sous la forme de ce petit graphique:
source: IPS
Radio and Space Services
(gouvernement Australien)
L’axe horizontal représente la vitesse du vent
solaire, l’axe vertical représente la composante nord-sud du
champ magnétique interplanétaire (Bz). La position du
curseur indique les conditions actuelles. Si celui-ci se trouve dans la
partie basse de la zone rouge, les conditions sont favorables à
l’apparition d’aurores en France.
Activité
géomagnétique
L'activité géomagnétique est une estimation des
effets de l'activité solaire sur le champ magnétique
terrestre. Cette activité se mesure sous la forme d'un indice
noté Kp, allant de 0 à 9. Lorsque l'indice Kp atteint ou
dépasse 5, on parle d'orage géomagnétique. La
visibilité des aurores polaires est liée à cet
indice. Pour voir des aurores en France, il faut
généralement que Kp atteigne 8 ou 9.
source: NOAA Space
Weather
Prediction Center
Oval auroral en
direct (vue du pôle nord)
Cette image donne la position de l'oval auroral (couleur jaune à
rouge) au-dessus du pôle nord. La flèche rouge indique la
direction actuelle du soleil. Si la zone active atteint les Iles
Britaniques, il y a de bonnes chances de voir des aurores en France.
source: NOAA Space
Weather
Prediction Center
Zone de
visibilité des aurores boréales
Cette image est une estimation de la position actuelle de l’oval
auroral, calculé à partir des données d’un
réseau de magnétomètres au Canada. Si l’oval
auroral descend en-dessous de 60° de latitude (sud du Royaume-Uni)
et s’il devient blanc ou jaune, il y a de bonnes chances que des
aurores soient visibles en France.
source: Canada Space Science Data Portal,
données provenant du réseau CARISMA
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