Une tempête solaire de classe G3 a déclenché des aurores boréales étendues et le phénomène STEVE en novembre 2023, révélant l’intense interaction entre le Soleil et la Terre. Ces événements, rares à ces latitudes, mettent en lumière l’importance de surveiller l’activité solaire pour ses potentiels impacts sur les systèmes de communication et de navigation terrestres.
En ce début de mois de novembre 2023, des aurores boréales exceptionnelles, plus étendues que de coutume, ont illuminé le ciel nocturne bien au-delà des latitudes polaires habituelles. Cet événement, issu d’une tempête solaire d’une intensité notable, a été accompagné de l’apparition de STEVE, une lueur atmosphérique aux caractéristiques uniques. La découverte de ce phénomène et de ses origines est relativement récente.
Ces manifestations lumineuses, enregistrées et admirées par des observateurs de la Grèce au Montana, ne sont pas seulement un spectacle pour les yeux. Elles présentent également un intérêt scientifique majeur, révélant les interactions dynamiques entre le soleil et la magnétosphère terrestre.
Les coulisses d’un phénomène spectaculaire
Les aurores polaires sont généralement confinées aux régions polaires de notre planète, comme leur nom l’indique. Cependant, lors d’événements exceptionnels, comme celui observé les 4 et 5 novembre, elles peuvent être aperçues bien au-delà de ces limites habituelles. Ce phénomène extraordinaire est dû à des tempêtes géomagnétiques, des perturbations dans le champ magnétique terrestre, évaluées selon une échelle de force allant de G1 à G5 par la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration).
La tempête en question a atteint le niveau G3, ce qui indique sa capacité à affecter les systèmes de navigation et de communication, ainsi que de produire des aurores visibles à des latitudes inhabituellement basses. Elles étaient visibles aussi loin au sud que la Grèce et la Turquie. La cause directe de cette tempête est ce que l’on appelle une éjection de masse coronale (EMC), un phénomène solaire où d’énormes quantités de plasma et de particules électriquement chargées sont expulsées de l’atmosphère du soleil.
Lorsque ces EMC entrent en collision avec la magnétosphère terrestre, elles libèrent des particules énergisées qui voyagent à des vitesses pouvant aller jusqu’à 72 millions de kilomètres par heure. En atteignant l’atmosphère terrestre, ces particules interagissent avec les molécules de gaz, principalement de l’oxygène et de l’azote, et les excitent. Lorsque ces molécules retournent à leur état initial, elles émettent de la lumière, créant ainsi les magnifiques aurores.
Des témoignages planétaires
Des observateurs du monde entier ont partagé leur admiration pour ce spectacle, capturant des images saisissantes. Le 5 novembre, Debby Thorne a capturé cette magnifique image à Cullen, dans le Moray Firth en Écosse, avec un iPhone 14 Pro en mode nuit.
Le météorologue Angel Enriquez travaillait le soir au National Weather Service à Glasgow, dans le nord-est du Montana, lorsque son collègue l’a alerté du spectacle de lumières des aurores :
Au Royaume-Uni, les photographes Josh Dury et Gareth Mon Jones ont documenté les aurores avec une précision artistique. Dury, depuis les collines de Mendip dans le Somerset, a capturé les piliers rouges de lumière qui se dressaient à l’horizon nord. Mon Jones, quant à lui, a immortalisé une vue spectaculaire de l’aurore au-dessus du phare de Penmon à Anglesey (voir image d’illustration de l’article).
La physicienne en météorologie spatiale Tamitha Skov a retweeté des photographies d’aurores rouge vif vues au-dessus de la Grèce.
At a loss for words: #Aurora is gracing the skies over Greece. Even though this #solarstorm peaked at a G3, such a view is indeed special. Wonder if the changing magnetic field of Earth and growing equatorial #auroral shows are playing a role here? https://t.co/eRA9wwlcEh
— Dr. Tamitha Skov (@TamithaSkov) November 6, 2023
Le photographe de voyage et de paysage Paul Pichugin a capturé cet incroyable accéléré de l’aurore australe illuminant le ciel de Busselton, en Australie occidentale.
A timelapse video of the Aurora Australis over Busselton, Western Australia late last night and early this morning!#WesternAustralia #Aurora pic.twitter.com/v8KG3UM7Wb
— Paul Pichugin (@paulmp) November 5, 2023
STEVE, le phénomène parallèle
En plus des aurores, le phénomène STEVE, une lueur semblable aux aurores, mais distincte, a été observé. C’est un phénomène atmosphérique récemment découvert. Contrairement aux aurores, STEVE n’est pas dû à des particules chargées arrivant dans l’atmosphère supérieure de la Terre. Selon une étude publiée par l’American Geophysical Union (AGU), le phénomène est probablement causé par une collision de particules chargées dans l’ionosphère terrestre, créant une friction qui chauffe les particules et les amène à émettre une lumière mauve. Cela ressemble au fonctionnement d’une ampoule à incandescence, où l’électricité chauffe un filament de tungstène jusqu’à ce qu’il soit assez chaud pour briller.
De plus, les données satellitaires ont montré que des ondes de haute fréquence se déplaçant de la magnétosphère vers l’ionosphère peuvent énergiser les électrons et les éjecter de la magnétosphère, créant ainsi le motif de « clôture à piquets » vert souvent observé avec STEVE. Les chercheurs ont également découvert que ce phénomène se produit dans les deux hémisphères en même temps, ce qui suggère que sa source est suffisamment élevée au-dessus de la Terre pour alimenter les deux hémisphères simultanément.
La participation du public, notamment des photographes amateurs d’aurores, fournit des images au sol et des données précises sur le temps et le lieu, s’avérant cruciales pour l’étude de STEVE. Ces données aident les scientifiques à mieux comprendre comment se développent les flux de particules dans l’ionosphère. Cela est essentiel, car de telles perturbations peuvent interférer avec les communications radio et affecter les signaux GPS.
L’électron est une particule élémentaire qui, avec les protons et
les neutrons, constitue les atomes. C’est donc l’un des composants
principaux de la matière baryonique. À ce titre, il revêt... [...]