Aurore polaire
(Section 3.2.4.3)Définition: Aurore polaire: Phénomènes lumineux de la haute atmosphère, qui apparaissent sous forme d'arcs, de bandes, de draperies ou de rideaux.
L'activité aurorale résulte de l'interaction du vent solaire avec le champ magnétique terrestre. Le vent solaire tend à gagner en intensité au cours des périodes d'activité solaire maximale, qui se répètent de manière cyclique tous les 10 à 12 ans. Pendant la phase ascendante du cycle solaire, les taches solaires indiquent les zones d'activité magnétique de l'astre associées à des éruptions et à des éjections de matière coronale. Au cours de la phase descendante suivant le maximum de l'activité solaire, l'augmentation de la vitesse du vent solaire est souvent accompagnée par la formation de trous coronaux, ce qui permet aux particules chargées de s'échapper le long des lignes de force ouvertes du champ magnétique.
Les aurores polaires sont dues à l'action de particules chargées d'électricité émises par le Soleil (vent solaire) sur les gaz raréfiés de la très haute atmosphère. Ces particules, composées pour l'essentiel d'électrons et de protons, sont canalisées par le champ magnétique terrestre de sorte qu'elles entrent en collision avec des atomes et des molécules de gaz dans la haute atmosphère (thermosphère et exosphère). Sous l'effet de ces collisions, les électrons des atomes d'azote et d'oxygène passent de manière temporaire à un état énergétique «excité». Une partie de l'énergie libérée lors du retour de ces particules à leur niveau d'énergie normal est émise sous forme de photons de lumière sur différentes longueurs d'onde. Les aurores polaires sont le plus fréquemment observées sous forme d'arcs à proximité des pôles magnétiques: on parle alors d'«ovale auroral».
Les éjections de matière coronale ou les éruptions solaires peuvent entraîner une intensification temporaire du vent solaire qui atteint la magnétosphère terrestre, ce qui est susceptible de provoquer un orage géomagnétique. Au cours de ces phénomènes, l'ovale auroral s'agrandit temporairement, de sorte que les aurores sont visibles depuis des latitudes plus basses. Les aurores polaires sont dénommées «aurores boréales» ou lueurs boréales dans l'hémisphère Nord et «aurores australes» ou lueurs australes dans l'hémisphère Sud. Les lueurs aurorales se manifestent le plus souvent à des altitudes situées entre 90 km et 150 km, mais il arrive qu'elles soient visibles à des élévations de seulement 60 km ou de plus de 1 000 km.