Les mécanismes physiques qui expliquent la formation des aurores polaires

Thèmes abordés

Mécanismes physiques, aurores polaires, champ magnétique global, éruptions solaires, vent solaire, éjections de plasma, ion, électron, protons, noyau métallique liquide, boussole aimantée

Résumé du document

Depuis des siècles, les aurores polaires suscitent la curiosité des Hommes. Emerveillés par la beauté d'un tel spectacle, les chercheurs ont tenté de trouver une explication à ce phénomène. Mais il faudra attendre le XXème siècle afin d'expliquer les mécanismes à l'origine des aurores polaires. Quels sont les mécanismes physiques qui expliquent la formation des aurores polaires ? Nous tenterons de répondre à cette question durant cet exposé.

Extraits

[...] Conclusion : La formation des aurores polaires résulte donc d'un mécanisme complexe entre le champ magnétique terrestre et les particules issues du vent solaire. Cependant, malgré les progrès scientifiques dans ces domaines, le secret des aurores polaires n'est pas totalement élucidé : par exemple le processus de rebroussement des particules du vent solaire après leur expulsion vers l'espace est encore un phénomène mal connu. Complément : Montrons que Terre. Avec M le moment magnétique de la Le courant crée en un point M par une distribution filiforme a pour expression : . [...]

[...] Cet aimant conduit l'électricité, j'en déduis que la cause de cet échec est la pression trop élevé dans la cloche. Ensuite, les aides laboratoires ont vérifiés la cloche à vide car seule la pression pouvait être la cause de cet échec. Après plusieurs réglages, des résultats exploitables ont été observés. Sur la seconde photo on remarque que le gaz présent dans la cloche est ionisé par les électrons issus du générateur haute tension. La sphère est placée en cathode, les électrons sont éjectés par toute la sphère et rabattus le long de l'équateur magnétique. [...]

[...] Complément : La lumière sur les aurores polaires : Les photons émis par les molécules en revenant à l'état stable ont une énergie quantifiée, c'est-à-dire que pour une molécule donnée (l'azote par exemple), les photons émis ne peuvent avoir que certaines longueurs d'onde données. La longueur d'onde d'un photon de la lumière aurorale dépend ainsi de la molécule percutée par la particule et de l'énergie que cette particule a transmise à cette molécule. Les aurores ont lieu entre 90 et 300 km d'altitude. Leurs couleurs dépendent de l'altitude où elles ont lieu. Bien sûr, il y a davantage d'aurores lors d'un maximum d'activité solaire, ce qui est le cas en 2000. [...]

[...] Le champ magnétique terrestre est engendré par les mouvements du noyau métallique liquide des couches profondes de la Terre . Sans l'intervention du vent solaire, le spectre magnétique de la terre serait semblable à celui d'un aimant droit. Dans l'étude suivante, le champ magnétique terrestre sera considéré comme invariant par rapport au vent solaire. Le champ magnétique terrestre est assimilé de façon simpliste au champ d'un dipôle magnétique placé au centre de la Terre, dont la direction est légèrement inclinée par rapport à l'axe de rotation de la Terre. [...]

[...] A l'approche de la Terre les particules chargées électriquement subissent l'action du champ magnétique terrestre. Il se produit alors la force de Lorentz perpendiculaire au vent solaire et au champ qui dévie les ions vers le côté après-midi de la Terre (l'est) et les électrons vers le côté matin (l'ouest) : La terre se trouve donc protégé par une gaine magnétique le long de laquelle s'écoule le vent solaire : la magnétopause. La séparation des charges du vent solaire côté jour induit un premier courant dit de magnétopause, constitué par le déplacement inverse des ions (vers l'avant de la figure précédente) et des électrons (vers l'arrière de la figure). [...]