Aurores noires

question posée le 17-01-2008

Que sont les aurores noires ?

réponse du 17-01-2008 par Fabrice Mottez

Les aurores polaires apparaissent dans des régions particulières, qu'on appelle... régions aurorales. A grande échelle, la région aurorale a la forme d'un ovale plus ou moins centré autour du pôle magnétique. Donc, lorsque y brillent de beaux arcs auroraux, baignés dans des aurores diffuses plus étendues et moins brillantes, on observe parfois des régions totalement dénuées de lumière aurorale... Alors on les appelle des aurores noires.

On sait expliquer les aurores noires. Commençons par les aurores brillantes : elles sont associées à des électrons qui précipitent depuis l'espace vers la terre (et font de la lumière en bousculant les atomes de la haute atmosphère). Comme des électrons descendent vite et que les ions (bien plus lourds) bougent moins vite, les régions au dessus des aurores sont parcourues par un courant. C'est un courant montant.

En fait, l'enchaînement logique est plutôt dans l'autre sens : des phénomènes de la magnétosphère font que des courants montent de la terre vers la magnétosphère, et ces courant sont portés par des électrons qui descendent . Par des phénomènes pas simple, il se trouve que ces courants engendrent un champ électrique qui va accélérer une minorité de ces électrons. Ce sont ces électrons accélérés qui "allument les aurores". Mais vu avez du voir les lois de Kirchhoff : si un courant quitte la Terre, il doit y en avoir un qui revient (ou bien, les électrons s'accumuleraient dans l'atmosphère terrestre, ce qui ne peut pas se produire indéfiniment). Donc il y a aussi un courant qui descend et porté par des électrons qui montent (du moins la plupart d'entre eux). Or ces électrons qui montent (via des mécanismes pas simples) engendrent un léger champ électrique qui empêcherait les électrons descendants (déjà minoritaires) d'arriver vite dans la haute atmosphère. Ces régions de courant descendant ne peuvent donc provoquer des aurores. Il n'y a rien du tout qui brille, ce sont les aurores noires.

En bref : aurore noire = pas d'aurore du tout en plein dans une portion du ciel où brillent beaucoup d'aurores.

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