Les 9 et 10 novembre au palais des sports de Grenoble, les rencontres Montagnes & Sciences proposent onze films de défis scientifiques en montagne.

Une aurore boréale en direct devant 1 200 personnes lors des Rencontres Montagnes & Sciences

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REPORTAGE VIDÉO – Ce samedi 10 novembre, plus de 1 200 personnes ont pu assister à une démonstration d’aurore boréale projetée sur grand écran au Palais des sports de Grenoble, dans le cadre des Rencontres Montagnes & Sciences. Une performance réalisée par l’astrophysicien Mathieu Barthélémy, qui nous en dit plus sur ce phénomène naturel.

 

 

« Voir les aurores boréales dans la réa­lité, sou­vent les pieds dans la neige, consti­tue vrai­ment des moments uniques », témoigne l’astrophysicien Mathieu Barthélémy, direc­teur du Centre spa­tial uni­ver­si­taire de Grenoble (CSUG) et cher­cheur à l’Institut de pla­né­to­lo­gie et d’astrophysique de Grenoble (Ipag). Invité ce samedi 10 novembre dans le cadre des Rencontres Montagnes & Sciences, il a réa­lisé avec deux de ses étu­diants une démons­tra­tion d’aurore boréale au Palais des sports de Grenoble.

 

L’astrophysicien gre­no­blois Mathieu Barthélémy. © Véronique Magnin – Place Gre’net

 

« C’est la pre­mière fois que nous pré­sen­tons cette expé­rience devant autant de monde », pré­cise-t-il. Jusqu’alors réa­li­sée en petit comité, celle-ci a cette fois-ci été pro­je­tée sur grand écran pour atteindre une jauge de plus de 1 200 per­sonnes dans la grande salle du Palais des sports.

 

 

Planeterrella, un formidable simulateur d’aurores boréales

 

Planeterrella, c’est ainsi que se nomme la machine créa­trice d’aurores boréales. Ce, en réfé­rence à une pre­mière expé­rience inti­tu­lée la Terrella, réa­li­sée il y a un siècle par le phy­si­cien nor­vé­gien Olaf Birkeland, l’un des pion­niers de l’étude de ces phé­no­mènes lumi­neux de la haute atmosphère.

 

Les trois ingré­dients pour créer une aurore boréale ? Basiquement, il faut un vent de par­ti­cules, une atmo­sphère et enfin un champ magné­tique. Mais rien de tel que quelques images pour suivre cette expérience :

 

 

L’anneau généré par la machine pos­sède une forme très proche des ovales auro­raux obser­vables autour des pôles magné­tiques de la Terre, tels qu’on peut les admi­rer sous le ciel de Norvège ou au Canada. Mais la cou­leur de ces rubans de lumière d’un dégradé rose vif est bien dif­fé­rente de celle des aurores boréales ter­restres à domi­nante verte avec par­fois un peu de rouge voire de violet.

 

Aurore boréale recréée en laboratoire. - DR

Aurore boréale recréée en labo­ra­toire. – DR

Comment expli­quer cette dif­fé­rence ? « Dans l’expérience, nous ne sommes pas tout à fait aux mêmes condi­tions de pres­sion. Les aurores boréales se pro­duisent entre 100 et 300 km d’altitude. Avec la Planeterrella, on atteint des pres­sions cor­res­pon­dant à seule­ment 70 km d’altitude. De sur­croît, dans l’enceinte de la machine, on n’est pas en espace libre comme dans la réa­lité où rien ne vient arrê­ter les par­ti­cules », explique Mathieu Barthélémy.

 

Les aurores boréales, un thermomètre de l’atmosphère aux hautes altitudes

 

À quoi sert d’étudier les aurores boréales ? « Pour nous, les aurores boréales sont un ther­mo­mètre de cette couche d’atmosphère dans laquelle les par­ti­cules du vent solaire pré­ci­pitent. Et heu­reu­se­ment que ces phé­no­mènes existent car cette zone atmo­sphé­rique située entre 100 et 300 km d’altitude est très dif­fi­cile à obser­ver », com­mente-t-il. Avant d’expliquer : « Cent kilo­mètre d’altitude, c’est trop haut pour les bal­lons atmo­sphé­riques, et 300 km d’altitude, c’est trop bas pour les satel­lites », sou­ligne l’astrophysicien.

 

Aurore boréale. - DR

Aurore boréale. – DR

 

Il existe néan­moins un autre moyen de mieux connaître cette couche d’atmosphère, ajoute le cher­cheur, sou­cieux de pré­ci­sion. Comment ? Au moyen de radars au sol qui, après avoir envoyé une impul­sion radio­élec­trique, col­lectent la réponse de l’atmosphère.

 

L’étude de cette couche d’at­mo­sphère appe­lée météo de l’es­pace est très impor­tante car les par­ti­cules qui arrivent du Soleil peuvent cau­ser des per­tur­ba­tions jusqu’à faire dis­jonc­ter les réseaux élec­triques, comme ce fut le cas en 1989 au Canada. Ainsi, les varia­tions du champ magné­tique ter­restre consé­cu­tives à une forte érup­tion solaire ont pro­vo­qué l’é­crou­le­ment du réseau élec­trique d’Hydro-Québec. « Ces per­tur­ba­tions peuvent aussi affec­ter la pré­ci­sion des GPS de plus d’une cen­taine de mètres et le fonc­tion­ne­ment des satel­lites », pré­cise encore Mathieu Barthélémy.

 

Comme pour la météo clas­sique, l’in­té­rêt de la météo de l’es­pace réside dans la pré­vi­sion des per­tur­ba­tions afin de prendre à temps des mesures pour ten­ter de se pro­té­ger de leurs effets.

 

 

Des aurores boréale sur Mars

 

Existe-t-il des aurores boréales ailleurs que sur Terre ? « Oui, notam­ment sur Mars où elles ont été décou­vertes assez récem­ment, il y a une dizaine d’années seule­ment. Il sub­siste en effet des restes de champ magné­tique dans la croûte de la pla­nète rouge », cite-il en exemple. Planeterrella a d’ailleurs été uti­li­sée pour simu­ler une aurore boréale sur Mars. Les scien­ti­fiques ont notam­ment rem­placé l’air par du gaz car­bo­nique (CO2). Résultat ? « Les émis­sions lumi­neuses étaient de cou­leur com­plè­te­ment dif­fé­rentes, d’un bleu nuit très pro­fond », nous révèle-t-il.

 

Aurore ultraviolette sur Jupiter. - DR

Aurore ultra­vio­lette sur Jupiter. – DR

 

Les aurores boréales les plus intenses de tout le sys­tème solaire se pro­duisent sur Jupiter mais, là non plus, les cou­leurs ne sont pas les mêmes que sur Terre. « Elles se pro­duisent essen­tiel­le­ment dans l’ultra­vio­let. Elles n’ont donc été décou­vertes qu’avec les pre­miers téles­copes spa­tiaux qui ont pu obser­ver dans le spectre ultra­vio­let alors que sur Terre, la couche d’atmosphère consti­tue un bon filtre UV », pré­cise encore Mathieu Barthélémy.

 

Plus sur­pre­nant encore, il nous apprend qu’un astre lumi­neux comme le soleil n’est pas indis­pen­sable pour géné­rer une aurore boréale sur une pla­nète. De fait, « il existe d’autres confi­gu­ra­tions capables de géné­rer des aurores boréales, comme une pla­nète et son satel­lite, par exemple Jupiter et son satel­lite Ganymède qui a aussi un champ magné­tique. Car c’est le vent solaire qui est impor­tant, pas les émis­sions sous forme de lumière », insiste l’astrophysicien.

 

Véronique Magnin

 

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