LES AURORES POLAIRES

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LES AURORES POLAIRES
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• Laurore polaire est un phéno-
• mène lumineux qui apparaît dans latmosphère de
  la Terre
• aux altitudes de 60 400 km.
• Les aurores qui se produisent dans
  lhémisphère du nord sappellent aurores boréales
  et celles qui se produisent dans lhémisphère du
  sud sappellent aurores australes. Cest Galilée
  qui utilisa en premier le terme daurore boréale
  en 1619.
• Les aurores polaires se forment dans
  lionosphère terrestre, aux latitudes de plus de
  60 à environ 1500 milles du pôle magnétique.
  Plus près ou plus loin du pôle magnetique, les
  aurores se produisent beaucoup plus rarement.

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Dans les photos prises du cosmos, les aurores
apparaissent comme deux anneaux continus qui
entourent les deux pôles magnétiques de la
Terre. Les aurores se montrent simultanément dans
les deux hémisphères à la période de maxime
intensité de lactivité solaire ou peu de temps
après celle-ci.
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Suite à une explosion dans la couronne du
soleil, celui-ci expulse une quantité énorme de
plasma qui est constituée de particules
électrisées (ions positifs et électrons) qui se
déplacent dans lespace cosmique à des vitesses
de 300 1200 km/s. Le flux de plasma qui vient
du Soleil est nommé vent solaire.
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Le vent solaire heurte la magnétosphère de la
Terre qui est constituée des ceintures Van Allen.
La première ceinture Van Allen se trouve entre
les altitudes de 500-4000 km, la deuxième
ceinture entre 6000-60000 km. Ces cein-tures sont
des zones daccumulations des parti-cules
cosmiques, repré-sentant des pièges magné-tiques.
Le flux de plasma est dévié, entourant la
magnétosphère et lallongeant, sous la forme
dune queue de comète. Le flux de particules
électrisées confinent la magnétosphère et se
recompose au bout de la queue de comète.
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Autant dans la zone dimpact, que dans la
zone de recomposition du flux de plasma, moins de
1 particules électrisées qui forment le vent
solaire sont captées par la magnétosphère.
Sous laction des forces Lorentz,
les particules sinscrivent sur des trajectoires
hélicoïdales, autour des lignes du champ
magnétique. Au fur et à mesure quelles
sapprochent de la Terre, linduction magnétique
grandit de sorte que les rayons des trajectoires
hélicoïdales se réduisent. Finalement, les
particules entrent dans lionosphère de la Terre.
Lionosphère est créée par les rayons
ultraviolets émis par le Soleil . Celles-ci
ionisent un fragment de latmosphère neutre de la
Terre. Lionosphère commence de laltitude
approximative de 60 km et elle na pas définie
une limite supérieure.
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La zone au-dessus de lionosphère sappelle
région daccélération de laurore, étant
localisée au plus de 100 km . Dans cette zone,
les particules reçoivent un mouvement fort
accéléré et de très grandes énergies cinétiques,
constituant des courants électriques.
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Les particules électrisées se déplacent le
long des lignes de champ magnétique comme dans
des conducteurs isolés. Il est presque impossible
quune particule électrisée se déplace entre deux
lignes magnétiques, même si entre celles-ci il y
a une différence de potentiel qui peut atteindre
jusquà 100 kV. Mais, en arrivant dans
lionosphère, des courants électriques
apparaissent entre les lignes de champ
magnétique, parce que lionosphère joue un rôle
dun conducteur électrique. Lionosphère
peut actionner comme un miroir pour une partie
de particules électrisées.
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La formation des courants entre les lignes de
champ magnétique explique lapparition à de
longues distances des aurores polaires sous la
forme des rideaux ou des rayons parallèles à la
surface de la Terre. Dans ce procès, lénergie
cinétique des particules est transformée en
énergie électrique qui produit une puissance
moyenne dapproximati-vement 1 MW.
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Dans la haute atmosphère au-dessus des
régions polaires, apparaît une grande
concentration de particules électrisées, en se
produisant de nombreuses collisions entre
celles-ci et les atomes doxygène et dazote de
latmosphère. Selon les énergies des particules
électrisées, se réalisent des diverses
excitations des molécules. Par les désexcitations
de celles-ci, on émet des radiations de
différentes longueurs donde, en résultant les
aurores de couleurs variées. Les plus fréquentes
sont les aurores vert clair qui résultent de
lémission de la radiation avec ?5577 nm de
latome doxygène.
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• Les aurores se modifient en permanence la
  forme, lintensité et les couleurs. Selon la
  structure, les aurores sont
• homogènes, lorsquelles ont une seule structure
  intérieure
• striées, quand elles sont formées des filaments
  ou des rideaux
• radiales, quand elles sont formées des rayons.

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• Les différentes formes des aurores polaires sont
• larc arc de courbe régulière dont la bordure
  inférieure lisse sétend dun bout à lautre de
  lhorizon
• la bande semblable à un arc excepté le fait que
  la bordure inférieure de la bande forme de
  replis
• la couronne arcs ou bandes rayés vu
  directement de dessous. La lumière semble être
  projetée en faisceau dans tous les directions.
• la raie rayon ou trait de lumière suspendu plus
  ou moins verticalement.
• la tache zone de luminosité aurorale de faible
  extension ayant lapparence de nuages.
• la voile zone lumineuse de grande extension et
  de forme diffuse couvrant parfois le ciel entier.

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Bien que les aurores polaires senregistrent
sans interruption dans latmosphère terrestre,
les scientifiques nont élucidé encore les
mécanismes par lesquels a lieu le transfert de
lénergie des particules à leur passage de la
magnétosphère à lionosphère, mais aussi beaucoup
de choses liées de lintensité du coloris et de
la forme. Pour déchiffrer les mystères des
aurores, NASA fait les préparatifs pour envoyer
une raquette avec 5 satellites au bord. La
mission (qui va partir de Cap Canaveral, Florida)
a été baptisée THEMIS (Time history of events
and macroscale interactions during substorms),
mais elle a aussi des résonnances mythologiques
(la déesse Thémis, la fille de Geea et dUranus,
était considerée la déesse de la loi divine).
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La mission coordonnée par une équipe de
lUniversité de Berkeley durera 2 ans. Tous les 4
jours, les satellites seront alignés au-dessus de
lAmérique du Nord et ils observeront
léventuelle formation des aurores boréales. Au
sol, environ 20 stations dAlaska et du Canada
photographieront ces phénomènes multicolores
spectaculaires. Les scientifiques espèrent que le
5 satellites permettront lidentification du lieu
précis ou se déclanchent les aurores boréales.
Pour cela, les satellites de THEMIS
transporteront une série identique de senseurs
électriques, magnétiques et de particules.
Tous les quatre jours, ils saligneront le long
de la queue du champ magnétique terrestre pour
suivre les perturbations observées dans la
magnétosphère. Loriginalité de la mission
consiste dans le fait que les observations seront
faites simultanément de cinq angles différents.

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Les aurores polaires ont été observées aussi
sur autres planètes Vénus, Jupiter, Saturne,
Neptune et Uranus, mais aussi sur les uns des
satellites de JupiterTitan, Triton et Io.
Laurore sur Jupiter
Laurore sur Io
Laurore sur Saturne
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Les aurores ont fait fonctionner
l'imagination des humains au cours des âges.
Dans les pays nordiques, le folklore regorge de
croyances et de légendes à ce propos. Les shamans
inuit du centre du Canada prétendaient effectuer
des voyages spirituels au sein des aurores pour y
puiser des conseils sur le traitement des
malades. Les aurores sont associées à la
mort, à la fécondité, à la chance ou au malheur
selon la provenance du folklore. Selon une
tradition circumpolaire, les aurores représentent
les âmes des personnes qui sont décédées en
versant leur sang lors d'un meurtre, d'un suicide
ou d'un accouchement. Seuls les Esquimaux de
point Barrow considéraient les aurores comme une
mauvaise chose. Ils allaient jusqu'à se munir de
leurs couteaux pour les chasser. Les
Esquimaux de Groenland croyaient que les aurores
représentaient les esprits des enfants morts à la
naissance. Un mythe algonquin raconte que
lorsque le créateur de la Terre eut fini son
travail, il a voyagé vers le Nord, endroit où il
habite. Il y ferait de grands feux pour rappeler
aux gens qu'il ne les oublie pas. Les aurores
seraient des réflexions de ces feux. Les
Mandant, du Dakota du nord, imaginaient que les
grands hommes de médecine et les guerriers des
nations nordiques faisaient mijoter leurs ennemis
morts dans d'énormes marmites, d'où les lueurs
des aurores.
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Laurore boréale en Roumanie novembre 2003
Nehoiu, jud. Buzau
Bucuresti
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  Fizica, manual pentru clasa a X-a, filiera
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• Ziarul Gândul 17 februarie 2007

Autor prof. Ioana-Mihaela Popescu Traducator
prof. Leontina Ghioc Tehnoredactarea prof.
Ioana-Mihaela Popescu