Les aurores boréales (ou aurores boréales) dans l’hémisphère Nord et les aurores australes (les aurores australes) dans l’hémisphère Sud sont des spectacles naturels brillants que l’on peut voir dans le ciel du soir, en particulier aux latitudes plus élevées. Contrairement à d’autres phénomènes du ciel nocturne, tels que les météores et les comètes, les aurores sont des phénomènes atmosphériques, mais qu’est-ce qui les cause?
Bien que les aurores apparaissent dans l’atmosphère, elles sont le résultat de forces extraterrestres; cependant, ces forces ne sont pas particulièrement étrangères. La couronne solaire — la région la plus externe de l’atmosphère du Soleil, constituée de plasma (gaz ionisé chaud) – éloigne le vent solaire (un flux de particules de protons et d’électrons) du Soleil. Certaines de ces particules de haute énergie frappent le champ magnétique terrestre et suivent des lignes de champ magnétique dans l’atmosphère terrestre aux pôles magnétiques Nord et Sud.
L’atmosphère terrestre est principalement composée d’azote et d’oxygène. Une fois que les particules solaires atteignent l’atmosphère terrestre, elles entrent en collision avec des atomes d’azote et d’oxygène, éliminant leurs électrons pour laisser des ions dans des états excités. Ces ions émettent un rayonnement à différentes longueurs d’onde, créant les couleurs caractéristiques. Les collisions de particules solaires avec l’oxygène produisent une lumière rouge ou verte; les collisions avec l’azote produisent une lumière verte et violette.
Pendant les périodes de faible activité solaire – qui sont souvent associées à des périodes où le Soleil a moins de taches solaires — moins de ces particules de haute énergie sont émises par le Soleil, et les feuilles de couleur chatoyantes qui caractérisent les zones aurorales de la Terre se déplacent vers le pôle. Lorsque le Soleil est plus actif et que de plus grandes quantités de plasma jaillissent de la surface du Soleil, davantage de particules atteignent l’atmosphère terrestre et les aurores s’étendent parfois jusqu’aux latitudes moyennes. Par exemple, les aurores boréales ont été observées aussi loin au sud que 40° de latitude aux États-Unis. Les aurores se produisent généralement à des altitudes d’environ 100 km (60 miles); cependant, elles peuvent se produire n’importe où entre 80 et 250 km (environ 50 à 155 miles) au-dessus de la surface de la Terre.