Qu'est-ce qu'une aurore boréale et comment se forme-t'elle ?
Aurore boréale à Perpignan, sud de la France, (42° de latitude Nord), la nuit du vendredi 10 au samedi 11 mai 2024.
Dans les régions proches des pôles magnétiques nord et sud de la Terre (proches mais légèrement décalés des pôles géographiques), un spectacle céleste est visible régulièrement : les aurores polaires. Dans l'hémisphère nord, on parle d'aurores boréales, tandis que dans l'hémisphère sud, elles sont désignées sous le nom d'aurores australes. Ces phénomènes lumineux naturels résultent de l'interaction entre le vent solaire et la magnétosphère terrestre, créant un ballet de lumières plus ou moins coloré dans le ciel nocturne. La formation des aurores boréales est un processus complexe en plusieurs étapes. Tout commence par l'émission constante de particules chargées par le Soleil, principalement des protons et des électrons, constituant ce que l'on appelle le vent solaire. Lorsque ces particules atteignent la Terre, elles sont déviées par le champ magnétique terrestre, qui les guide vers les régions polaires où se situent les pôles magnétiques.
À leur entrée dans la haute atmosphère terrestre (généralement entre 80 et 300 km d'altitude), les particules chargées entrent en collision avec les atomes et les molécules qui la composent, principalement de l'oxygène et de l'azote. Ces collisions transfèrent de l'énergie aux atomes et aux molécules, les excitant temporairement. Le spectacle coloré des aurores boréales est le résultat de l'émission de cette énergie sous forme de lumière lorsque les particules excitées retournent à leur état initial. Le spectacle peut durer quelques minutes jusqu'à quelques heures.
Plusieurs facteurs influencent l'apparition et l'intensité des aurores boréales : l'activité solaire, notamment les tempêtes solaires et les éruptions solaires, augmente la quantité de particules chargées atteignant la Terre, favorisant ainsi la formation d'aurores plus fréquentes et plus intenses. Les conditions géomagnétiques, telles que l'orientation et la force du champ magnétique terrestre, ainsi que l'intensité du vent solaire, jouent également un rôle crucial dans la fréquence et l'intensité des aurores.
Observables principalement dans les régions proches du cercle arctique, comme le nord de la Norvège, la Suède, la Finlande, l'Islande, le Canada, l'Alaska et la Russie, les aurores boréales peuvent revêtir différentes formes telles que des arcs, des bandes, des draperies ou des couronnes... offrant ainsi un spectacle naturel inoubliable, mais également être de différentes couleurs.
Pourquoi les aurores boréales sont-elles de différentes couleurs ?
Les aurores boréales sont célèbres pour leurs couleurs vives et captivantes. Ces couleurs, qui varient du vert au violet en passant par le rouge, sont le résultat des interactions complexes entre les particules chargées du vent solaire et les atomes de l'atmosphère terrestre.
Le vert est la couleur la plus courante des aurores boréales. Il est émis par la présence d'oxygène à une altitude d'environ 100 km. En plus du vert, les aurores boréales peuvent également revêtir des teintes de rouge : cette couleur est également émis par la présence d'oxygène mais à des altitudes plus élevées (généralement autour de 200 km). En plus du vert et du rouge, les aurores boréales peuvent parfois afficher des teintes de violet voire même de bleu. Ces couleurs sont principalement émises par la présence d'azote dans l'atmosphère terrestre.
Fiche à télécharger !
Pour se souvenir de la couleurs des aurores boréales, n'hésitez pas à télécharger cette fiche !
Les tempêtes solaires peuvent avoir des impacts potentiellement dévastateurs sur notre planète, touchant divers domaines allant des communications radio aux réseaux électriques, et même à la santé humaine. Ces impacts ne sont pas systématiques mais sont surveillés de près.
L'impact potentiel des tempêtes solaires sur Terre
Les tempêtes solaires, déclenchées par de puissantes éruptions solaires, ont des répercussions significatives sur divers aspects de notre planète. Ces événements génèrent un flux de particules chargées qui, lorsqu'elles interagissent avec le champ magnétique terrestre, peuvent perturber les communications radio à diverses fréquences ainsi que nos réseaux électriques.
En ce qui concerne les communications radio, les tempêtes solaires peuvent perturber la propagation des ondes à travers l'atmosphère en altérant la ionosphère (couche supérieure de l'atmosphère terrestre). Ces perturbations peuvent entraîner des interférences et une dégradation de la qualité des signaux radio, affectant les communications à haute fréquence utilisées pour les communications à longue distance, ainsi que les communications à très basse fréquence utilisées pour la navigation et les communications sous-marines.
Les réseaux électriques sont également vulnérables aux tempêtes solaires. Les variations soudaines du champ magnétique terrestre, induites par les tempêtes solaires, peuvent générer des courants électriques dans les infrastructures de transmission et de distribution d'électricité. Cela peut endommager les transformateurs et les lignes électriques, entraînant des pannes généralisées et prolongées.
En ce qui concerne la santé humaine, les astronautes en orbite autour de la Terre (ou dans des missions spatiales vers d'autres planètes) sont exposés à un risque accru de radiation lors des tempêtes solaires. Bien que les protections des vaisseaux spatiaux et des stations orbitales soient en place pour atténuer ces risques, une exposition prolongée aux radiations spatiales peut avoir des effets néfastes sur la santé des astronautes. Les pilotes d'avions sont également touchés mais à moindre mesure grâce à notre atmosphère.
De plus, les tempêtes solaires peuvent perturber les systèmes de positionnement global (GPS), affectant la navigation aérienne, maritime et terrestre, ainsi que les systèmes de communication satellite utilisés dans divers secteurs, y compris les télécommunications et l'observation de la Terre.
Il est important de noter que tous ces impacts ne se produisent pas systématiquement à chaque tempête solaire, mais l'activité du Soleil est surveillée attentivement car les dégâts sur nos infrastructures, de ces phénomènes célestes imprévisibles, seraient critiques.
Quelles applications utiliser pour suivre les aurores boréales ?
Si vous vous lancez dans la folle aventure de la chasse aux aurores boréales, il est presque indispensable de suivre l'activité aurorale via des applications. Pour maximiser vos chances de les apercevoir, l'utilisation d'applications météo est également recommandée (si la couverture nuageuse est trop importante, vous ne verrez rien du tout : il vaut mieux un ciel dégagé ou très peu nuageux pour les observer convenablement).
Voici mes recommandations (testées et approuvées) :
- My Aurora Forecast : cette application permet de suivre en temps réel les aurores boréales. Elle est simple d'utilisation et fournit les informations essentielles : indice KP, carte de probabilité des aurores, meilleurs emplacements, et webcams en direct.
Téléchargement pour iOS en cliquant ici – pour Android en cliquant ici - SpaceWeatherLive : plus complexe que My Aurora Forecast, mais bien plus complète, cette application permet de suivre l'activité aurorale et solaire en temps réel. Elle ne s'adresse pas vraiment aux néophytes, mais vaut définitivement le téléchargement. Ils ont également un site internet tout aussi complet : www.spaceweatherlive.com
Téléchargement pour iOS en cliquant ici – pour Android en cliquant ici - Windy : idéal pour suivre la couverture nuageuse en temps réel et optimiser vos chances d'observer les aurores boréales ! Ils ont également un site internet : www.windy.com
Téléchargement pour iOS en cliquant ici – pour Android en cliquant ici - YR : c'est l'application météo de référence en Norvège. Elle était relativement fiable lors de mes séjours là-bas. Elle est en anglais. Ils ont également un site internet : www.yr.no
Téléchargement pour iOS en cliquant ici – pour Android en cliquant ici - Finnish Meteorological Institute : ce n'est pas une application (et cela ne concerne pas la Scandinavie) mais c'est LE site de référence pour la météo en Finlande. Relativement précis, il contient une section intéressante sur les aurores boréales, basée sur les localisations des magnétomètre. À retrouver ici : https://en.ilmatieteenlaitos.fi
Si vous souhaitez observer des aurores boréales en dehors des hautes latitudes (par exemple en France), il faudra une tempête solaire suffisamment puissante pour descendre en latitude. Pour cela, il est nécessaire de surveiller notamment l'indice KP, qui doit être suffisamment élevé (plus il est élevé, plus les chances d'observer des aurores boréales à des latitudes plus basses sont importantes). Cependant, il est important de noter que ce n'est pas une science exacte et que cela dépend de nombreux facteurs.
Outre les applications, vous pouvez également suivre des groupes ou pages sur Facebook qui sont une mine d'informations ! Voici ceux que je suis activement :
- Voyage en Norvège - conseils, bons plans et aurores boréales (groupe, en français)
- Northern Lights Alert (groupe, en anglais)
- TROMSØ Northern Lights Alert (groupe, en anglais)
- Vincent Voyage - Blog voyage et photo (page, en français)
- Night Lights Films (page, en anglais)
- Aurora Borealis Notifications (page, en anglais)
Attention, un KP de 0 ne signifie pas qu'il n'y aura pas d'aurores boréales. Le KP indique simplement la latitude où les aurores seront visibles. Il est également crucial de surveiller le Bz (qui doit être négatif, plus il est bas, mieux c'est) et le Bt (qui doit être positif, plus il est élevé, mieux c'est). Les prévisions d'aurores boréales changent souvent et ne sont pas toujours fiables : si le ciel est dégagé et qu'il fait nuit, n'hésitez pas à sortir et à lever les yeux au ciel !
Quelles sont les meilleures périodes pour voir des aurores boréales ?
Les aurores boréales peuvent se produire même en plein jour, mais nous ne les voyons pas car la lumière du soleil est plus forte que celles des aurores. Pour les observer, il faut donc un ciel sombre et dégagé, sans trop de pollution lumineuse. Au-dessus du cercle polaire, où le soleil brille presque sans interruption en été, le ciel est trop lumineux pour les distinguer. Les aurores boréales sont donc visibles de fin août à début avril. Cependant, en cas de tempête solaire très puissante, il est possible d'en observer à des latitudes plus basses (à partir du Danemark environ), et ce, toute l'année.
Lors des équinoxes, l'axe d'inclinaison de la Terre change, ce qui la rend plus susceptible de recevoir des vents solaires. Le mois de mars et celui de septembre sont donc de bonnes périodes pour chasser les aurores boréales en Scandinavie. Toutefois, cela ne garantit pas qu'elles seront obligatoirement plus intenses ou plus fréquentes : ce n'est pas une science exacte. Les mois d'hiver, où il fait presque nuit en permanence au-dessus du cercle polaire, peuvent également offrir de bonnes opportunités pour les observer. En effet, si une aurore boréale survient vers 15 heures, vous ne la verrez que pendant la période hivernale.
Voir les aurores boréales à l'œil nu
Pour observer une aurore boréale à l'œil nu, il faut un ciel clair (ou du moins sans une couche de nuages trop épaisse) et très peu de pollution lumineuse car elle peut gêner l'observation des aurores (voire les rendre invisibles selon leur intensité). Plus l'aurore est intense et proche de votre position, plus elle sera visible à l'œil nu. Cependant, il est important de comprendre qu'il existe une différence entre ce que vous voyez à l'œil nu et ce que capture un appareil photo.
Un appareil photo capte davantage de lumière qu'un œil humain. Par conséquent, les aurores apparaîtront toujours plus lumineuses sur une image que dans la réalité. Selon leur intensité, les aurores peuvent apparaître du blanc au vert. Les nuances de rouge, de rose et de violet sont souvent très peu perceptibles par l'œil humain. Si vous percevez principalement du vert à l'œil nu, cela signifie que l'aurore est intense.
La lune peut également perturber l'observation des aurores boréales, sa lumière, surtout lors de la pleine lune, peut être plus intense que celle des aurores. Par conséquent, si vous souhaitez maximiser vos chances de les voir à l'œil nu, il peut être judicieux de suivre les phases de la lune.
Pour déterminer si une aurore boréale est présente mais pas encore visible à l'œil nu, prendre une photo peut être utile. Comme mentionné précédemment, un appareil photo capture plus de lumière et peut donc détecter l'arrivée des aurores boréales avant que nos yeux ne les perçoivent. De plus, certaines aurores de faible intensité, ou lorsque leur visibilité est altérée par des sources de lumière extérieures (telles que la pollution lumineuse ou la lumière de la lune), peuvent être capturées en photo sans être nécessairement visibles par notre œil.
Comment photographier les aurores boréales ?
À l'appareil photo
Pour photographier des aurores boréales avec un appareil photo, vous aurez besoin d'un trépied obligatoirement. Optez pour un objectif avec une courte focale, voire un grand angle, qui ouvre le plus possible (plus l'ouverture est grande, mieux c'est). En ce qui concerne les réglages, passez en mode manuel et réalisez une pose longue, généralement entre 3 et 15 secondes en fonction de la luminosité de l'aurore. Vous devrez également ouvrir l'objectif le plus possible, par exemple à f/2.8, et régler manuellement les ISO, généralement entre 1000 et 3200, en fonction de l'ouverture de votre objectif et de la luminosité de l'aurore.
Pour réussir la mise au point lors de vos photos d'aurores boréales (valable aussi pour l'astrophotographie), effectuez la mise au point manuellement sur un point lumineux, tel qu'une étoile, en zoomant depuis l'écran de votre appareil photo (et non depuis l'objectif !). Une fois la mise au point réalisée, elle ne changera pas tant que vous ne déplacez pas votre appareil photo (ou du moins que vous ne touchez pas à la bague de mise au point). Notez cependant que la mise au point peut être affectée si vous changez de focale, auquel cas vous devrez répéter cette opération.
Au téléphone
Pour photographier les aurores boréales depuis votre téléphone, vous aurez besoin du mode nuit. Si votre téléphone n'a pas cette option, il vous sera alors presque impossible de réaliser une image, sauf si l'aurore est très intense en lumière et que votre téléphone dispose d'une bonne qualité de capteur. Notez que les photos prises avec un téléphone sont souvent de moins bonne qualité que celles prises avec un appareil photo, même si les derniers smartphones réalisent des progrès impressionnants en matière de photographie nocturne.
Pour maximiser vos chances d'obtenir des images nettes, vous pouvez utiliser un trépied compatible avec votre téléphone. Cela peut être un support de téléphone qui se fixe sur un trépied photo classique, ou un trépied équipé d'une tête spécialement conçue pour les téléphones. Cependant, il est possible de se passer d'un trépied lorsque le temps de pose est court. Le téléphone ajustera automatiquement ce paramètre, qui est généralement de 3 secondes. Vous pouvez augmenter manuellement ce temps en fonction de vos préférences, mais au-delà de 3 secondes, il est préférable d'utiliser un trépied pour éviter les flous de bougé.
Filmer une aurore boréale
Filmer une aurore boréale est possible, mais ce n'est pas une tâche facile. Depuis un appareil photo, il faudra réaliser un timelapse, mais tous les appareils ne proposent pas cette fonctionnalité. Cela implique de paramétrer votre boîtier pour qu'il prenne des photos en continu (sans délai entre chaque prise de vue) et sans limite de nombre, avec un temps de pose identique et prédéfini à chaque fois.
Pour obtenir un timelapse suffisamment long, vous devrez laisser votre appareil photo capturer un grand nombre d'images... Par exemple, un timelapse d'une durée de 10 secondes avec un temps de pose de 8 secondes prend environ 50 minutes de prises de vue. Depuis un téléphone, il est possible de réaliser un timelapse uniquement lorsque l'aurore boréale est intense, afin que l'appareil puisse capturer suffisamment de lumière sans utiliser le mode nuit (et donc un temps de pose). Autrement, cela ne sera pas possible.
Où voir les aurores boréales en Scandinavie ?
Les aurores boréales apparaissent au niveau du cercle polaire, donc les meilleurs endroits pour les photographier se trouvent au-dessus de celui-ci. Plus le KP est élevé, plus les aurores descendent en latitude, ce qui les rend visibles plus bas en Scandinavie. En termes de zones géographiques, privilégiez le nord de la Norvège (Longyearbyen, Tromsø, Alta, Bodø, îles Lofoten) et de la Suède (Narvik, Abisko, Kiruna...). Si vous voyagez en avion, la location d'une voiture peut maximiser vos chances d'observation, car vous pourrez vous déplacer en fonction de la couverture nuageuse.
De nombreux articles sur les aurores boréales vous fourniront des informations sur des endroits spécifiques, notamment ceux de Vincent Voyage, qui pourront vous aider dans vos recherches (cliquez ici pour voir son blog). Je préfère personnellement ne pas passer par des agences proposant des tours pour observer les aurores boréales, mais vous pouvez envisager cette option si vous n'avez pas de voiture ou si vous êtes incertain de votre destination (Vincent Voyage en parle ici).
Si vous souhaitez observer des aurores boréales à des latitudes plus basses en Scandinavie, le KP doit être suffisamment élevé. Les aurores boréales sont visibles même à distance, mais elles apparaissent plus près de l'horizon à des latitudes plus basses. Par exemple, les 10 et 11 mai 2024, avec un KP de 9, les aurores boréales étaient visibles jusqu'aux Canaries (léger voile rouge). Pour savoir quel niveau de KP est nécessaire en fonction de votre latitude, consultez les cartes disponibles sur le site d'Aurora Maniacs : https://www.aurora-maniacs.com/previsions-aurores.html
Les aurores boréales sont plus rares au Danemark qu'en Suède ou en Norvège, en raison de la latitude à laquelle se trouve le pays (tout comme il est moins fréquent d'avoir des aurores boréales à Oslo (59°N) qu'à Tromsø (69°N)). Toutefois, ce n'est pas impossible, surtout en cas d'activité solaire élevée ! L'avantage de ces latitudes est que les aurores boréales restent visibles toute l'année lorsqu'elles descendent suffisamment bas. Notez que jusqu'en 2025, nous sommes en période de maximum solaire, qui survient en moyenne tous les 11 ans. Pendant cette période, les tempêtes solaires sont beaucoup plus fréquentes, ce qui entraîne également une augmentation de la fréquence des aurores boréales à des latitudes plus basses.
