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Ovales auroraux aux deux pôles géomagnétiques

L'activité aurorale se manifeste dans des régions de forme ovale centrées aux deux pôles géomagnétiques et appelées ovales auroraux. Les ovales auroraux sont toujours visibles depuis l’espace, mais sont plus intenses en périodes de forte activité solaire. Depuis la surface de la Terre, les aurores ne sont visibles que lorsque l’activité est suffisamment grande, lorsqu’il fait la nuit et qu’il n’y a pas de nuages.

Hémisphères nord et sud en image miroir

Les lignes du champ magnétique dans l'ovale auroral ainsi qu'aux plus basses latitudes sont fermées, ce qui a pour conséquence que les aurores boréales (c’est-à-dire celles de l'hémisphère nord) et les aurores australes (de l'hémisphère sud) sont souvent des images miroirs l'une de l'autre : on les appelle des aurores conjuguées.

Dans l'hémisphère nord, l'ovale auroral traverse l'Alaska, le Canada et la Scandinavie. Dans l'hémisphère sud, l'ovale auroral se situe la plupart du temps au-dessus de l'Antarctique, région qui est pratiquement inhabitée. 

Jusqu'où s'étendent les ovales auroraux ?

L'épaisseur de l'ovale auroral est généralement d'environ 10° de latitude et sa limite équatoriale descend généralement à environ 75° à 65° de latitude géomagnétique selon l’activité magnétique.

Parfois, durant de forts orages magnétiques, l'ovale auroral s'étend jusqu'à de plus basses latitudes. D'intenses aurores sont alors observées dans le Nord de l'Europe et de l'Amérique. Les aurores à basses latitudes sont néanmoins relativement rares et présentes uniquement lors de fortes perturbations magnétiques.

Aux latitudes de la Belgique, des aurores sont quelquefois visibles, mais l'observation de ce phénomène est gênée par les lumières artificielles des villes et par les mauvaises conditions météorologiques propres à notre climat. Deux ou trois aurores sont observées en Belgique par cycle solaire de 11 ans, généralement lors du maximum d'activité solaire.

Les particules de plasma atteignent l'atmosphère à travers les cornets polaires

Les cornets polaires correspondent à la région de séparation entre les lignes de champ dirigées vers le Soleil et celles dirigées vers la queue magnétosphérique.

Ils permettent l’entrée directe du plasma du vent solaire. Les particules qui atteignent l’atmosphère produisent une émission aurorale du côté jour de l’ovale, invisible à l’œil nu depuis la surface de la Terre.

Des ovales auroraux sur d’autres planètes

Des ovales auroraux sont également visibles sur d’autres planètes telles que Jupiter et Saturne. En effet, d’autres planètes du système solaire possèdent une magnétosphère, en particulier les planètes géantes. On trouve une magnétosphère sur toutes les planètes avec un champ magnétique interne (Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune, Mercure).

La région de l’espace contrôlée par le champ magnétique d’une planète est appelée sa magnétosphère. Le plasma qu’elle contient est en majeure partie originaire de la planète elle-même ou de certains de ses satellites comme c’est le cas de la lune Io pour la magnétosphère de Jupiter et de Titan pour la magnétosphère de Saturne. Les magnétosphères de Jupiter et Saturne sont géantes et interagissent avec les satellites et les anneaux de ces planètes.

Par contre, Vénus n’a pas de champ magnétique intrinsèque, de sorte que les particules du vent solaire interagissent directement avec l’ionosphère de la planète. Mars ne possède pas non plus de champ magnétique interne, mais certaines régions de sa surface sont magnétisées.

Aurore australe le 11 septembre 2005, quatre jours après qu'une éruption solaire record a envoyé du plasma vers la Terre. Crédits, satellite IMAGE de la NASA.
Ovale auroral observé par le satellite IMAGE en 2005. Crédit : NASA.
Les ovales auroraux de Saturne observés par le télescope Hubble. Crédit : NASA.