#30a.   Une Aurore au dessus de Chicago

  Les exemples concrets aident parfois à comprendre un concept. En tant qu'auteur et conservateur de ce site Web, un flux ininterrompu de message E-mail arrive sur mon ordinateur. Celui-ci était en attente lorsque je suis rentré chez moi d'une conférence, en retard, le lundi, 5 novembre 2001 :

       Le Ciel paraît bizarre

Objet : le Ciel paraît bizarre.
Date: Mon, 5 Nov 2001 21:13:14 -0600
From: Ingrid


Hello Dr.

  Mon fils et moi regardions le ciel ce soir et nous avons observé quelque chose que je n'avais jamais vu. Le ciel présentait de larges bandes colorées, principalement en rouge/orange et vert. Nous vivons juste au nord de Chicago, et je ne pensai pas qu'une aurore Boréale puise être visible aussi loin au sud. Je supposai qu'il s'agissait des ceintures de van Allen, mais une première recherche m'indique que c'est une mauvaise supposition. Les ceintures de V sont-elles visibles ? Sinon, que regardions-nous ? Si vous en avait une idée, et que vous puissiez nous répondre ou nous diriger quelque part, je l'apprécierais.

Mille fois merci !

            Réponse :

Bonjour, Ingrid (et votre fils)

  Effectivement, ce pourrait être une aurore -- particulièrement si ce que vous avez vu était dans la partie nord du ciel. Il y a actuellement une exceptionnelle activité du soleil, et une éjection de masse coronale s'est produite il y a deux jours. Pour des détails, voyez http://www.sec.noaa.gov/today.html

  J'ai dû attendre un bon bout de temps pour ouvrir cette page parce que sans doute beaucoup de gens y accèdent... et il y a peut-être quelque chose d'intéressant en cours.
  Une aurore au nord de Chicago, et même directement au dessus, n'est pas inconnue. Voyez l'illustration sur ma page Web sur la météo de l'espace [copie à droite] ]

http://www.phy6.org/Education/weather.html

  Est-ce la ceinture de Van Allen ? Oui et non. Dans un orage magnétique, de nombreux protons et électrons (et aussi ions oxygène) sont activés et poussés vers la terre et proviennent de la longue queue du champ magnétique terrestre. Les électrons, et les courants électriques qui les accompagnent, sont à l'origine de l'aurore. Les protons et les électrons qui la quitte à son l'extrémité rejoignent la ceinture externe de rayonnement. La ceinture interne, découverte par Van Allen, est encore autre chose.   La page ci-dessus est extraite d'un ensemble d'environ 60 sur les ceintures de rayonnement etc... Leur page d'accueil est accessible au bas de cette page, et il y en a aussi avec des images d'aurores. Vous pouvez étudier l'ensemble, -- vous vous renseignerez beaucoup sur l'espace--, mais cela va prendre un long, long moment.

Voici la prévision du site de NOAA http://www.sec.noaa.gov/today.html concernant le territoire observé par le satellite GOES-10, mettant en évidence un sursaut de rayon X :

Prévision Solaire - Géophysique à trois jours, publiée le 5nov. à 22:00UTC

  Activité Solaire Prévue : l'activité solaire restera en moyenne élevée. la région 9684 reste susceptible de produire une autre éjection majeure. Les régions 9687 et 9690 peuvent également produire des événements de classe M et ont une légère chance d'être sujet à une activité isolée d'éjection majeure.

Prévision de l'Activité Géophysique:

  Le champ géomagnétique sera activé à des niveaux orageux élevés, le premier jour de la période de prévision. L'éjection de masse coronale (CME) du X1 04 novembre affectera le champ géomagnétique dès le 06 novembre. Un orage important est prévu avec des orages isolés aux latitudes plus élevées. Le deuxième jour il faut s'attendre à un affaiblissement, avec des orages mineurs puis le troisième jour, retour au calme. Cependant des CME additionnels peuvent se produire en raison d'éventuelles éjections de longue durée qui se produiraient après l'événement X1. Elles sont presque impossible à détecter car l'imagerie de LASCO a été endommagée par un orage de courant de proton. S'il y a de nouveaux CME, l'orage géomagnétique pourrait continuer les deuxième et troisième jour de la période de prévision.

        Nouveau message, le matin suivant

SObjet : Re : Couleurs dans le ciel
Date Mardi, 6 Nov. 2001 08:47:27 -0600
From: Jim

Dr. Stern, merci!
  J'étais assis avec mon fils (et mon épouse) et regardai les messages ce soir. J'apprécie le temps et l'effort que vous mettez dans la réponse. Nous ne voyons plus de phénomènes célestes à Chicago ; nous discernons à peine les étoiles. Merci pour la clarification ! Le nom de mon fils est Joe, il est âgé de11 ans, et curieux. Ce fut un bon moment passé en famille ; nous étions 3, lui en uniforme de scout, à regarder le ciel coloré !

        Réponse :

Objet : Re : Couleurs dans le cielBR> Date: Mardi, 06 Nov 2001 10:19:27 -0500

Hello, Jim

  Merci pour votre lettre -- mais je dois aussi vous dire que ce pourrait être une émission de vapeur d'une fusée en haute altitude, ou de la navette spatiale (si elle est actuellement en orbite -- je ne sais pas). Une aurore est principalement verte, et est susceptible de changer constamment - voyez http://www.phy6.org/Education/waurora1.html

  Cela pourrait être aussi une émission en haute d'altitude de baryum (vert) ou de lithium (rouge) dans le ciel oriental, habituellement à une heure ou environ après le coucher du soleil. Elle ne change pas sensiblement de forme. Ces vapeurs sont libérées pour repérer les vents et les champs électriques de la haute atmosphère, et elles doivent être éclairées pour être visibles par la lumière du soleil, alors que l'observateur sur terre voit déjà un ciel foncé. C'est pourquoi elles sont observées après le coucher du soleil. Voir également http://www.phy6.org/Education/wposion.html

        Confirmation !

Subject: Aurore
Date: Mardi, 06 Nov 2001 11:13:48 -0500

Hello, Jim, Ingrid et Joe

  Je confirme mon dernier message -- ce que vous avez vu ÉTAIT probablement une aurore. Je viens de recevoir un appel de mon fils Allon, à Purcelville, en Virginie, me parlant de l'aurore qu'il a vu cette nuit, vers minuit, . Il en a pris des photos (qu'il peut transmettre sur le web) et dit (en se basant probablement sur l'information du web) qu'elle était visible dans tout le Texas. Elle a commencé rouge (aurore d'altitude élevée avec des électrons relativement de faibles énergies) et puis a viré au vert, l'habituelle couleur aurorale, émise à environ 60 milles.

  Je me suis moi-même dirigé vers le porche après avoir lu votre message, vers 11 P.M., essayant de voir si une aurore était visible. Mais le ciel de Greenbelt n'est pas aussi foncé qu'en Virginie rurale, et les arbres y obstruent le ciel près de l'horizon nord, ainsi je n'ai rien vu.

        Réponse de Jim :

Objet : Re : Couleurs dans le ciel
Date Mardi, 6 Nov 2001 09:36:37 -0600

  Merci encore Dr. Stern. Pour simplifier, je vais décrire l'aurore. Elle était la plupart du temps verte, et assez facile à identifier.

        Réponse d'Ingrid :

Subject: Re: Aurore
Date: mardi, 6 Nov 2001 10:39:10 -0600

David-
  Merci pour toute votre information détaillée. Je suis sortie à 8:45 promener le chien avec un ami et ai éprouvé quelque chose de neuf. Le ciel présentait des jets des lumières blanches lumineuses venant de différentes directions avec un arrière fond de tonalité bleu/verte et avec des poches énormes d'un orange chaud dans différents secteurs. Il est sûr qu'il y avait quelque chose à voir. Simplement beau. Merci encore de toute l'information - Ingrid

        Commentaire ultérieur :

Chère Ingrid

  Dans la vie, il faut souvent être là au bon moment ! C'était presque parfait de sortir avec votre chien à ce moment là. Je vous envoie un extrait émanant de l'observatoire du magnétisme à Kakioka, Japon, lequel signale chaque jour ses observations sur le web

http://swdcdb.kugi.kyoto-u.ac.jp/imagdir/imag1/q/KAKrtoday.html

(cited on http://www.phy6.org/Education/wmagstrm.html and copied below)

  À 2 heures TU ( 8 P.M. à Chicago), on observe un pic transitoire ascendant du tracé .C'est le "début brutal " d'une compression soudaine du champ magnétique de la terre car il est frappé par un nuage rapide de gaz interplanétaire, au début d'une perturbation magnétique. Cette interprétation a été proposée pour la première fois en 1930 par Sidney Chapman et Vincent Ferraro. Le front du nuage (en fait, une onde de choc) dépasse la terre et la pression baisse à nouveau.   Mais cela a provoqué des événements dans la queue magnétique de la terre : des ions et des électrons coulent de celle-ci dans le champ magnétique de la proche-Terre, renforçant la ceinture externe des rayonnements. En conséquence, l'intensité magnétique du nord, H, commence à chuter. La baisse n'est pas grande -- elle s'abaisse à environ 250 nanotesla, moins de 1% de l'intensité totale du nord (comparez à l'échelle verticale sur le tracé !). Mais cela implique beaucoup d'énergie puisque cette perturbation s'étend sur une région de l'espace plusieurs fois plus large que la terre entière.   La baisse survient environ 0.5 heure après le pic initial. Il est alors 8:45 à Chicago et un quart d'heure plus tard, vous vous promenez dehors et êtes stupéfaite par l'aspect coloré du ciel. Notez ce temps sur le graphique : le composant du nord tombe très rapidement, et la ceinture de rayonnement tends vers un taux maximum. A minuit, temps oriental,(des US) soit 5 AM UT, mon fils observe l'aurore en Virginie. Ses images (dont l'une est montrée ici) sont ici

http://www.avernus.com/~allon/aurora/

Malheureusement, elles ont toutes été prises avec de longs temps de pose et les structures les plus complexes sont donc floues. La grande poussée initiale est terminée, mais la perturbation magnétique est toujours proche de sa crête (plus exactement, du minimum). Même le jour suivant à 0 UT, le champ magnétique n'est pas encore revenu à la normale, bien qu'il s'en rapproche. congratulations               David

Postscriptum:     rien de nouveau jusqu'ici sur l'espace, sauf que le traqueur d'étoiles sur le vaisseau spatial WINDa cessé de travailler. Les expérimentateurs ont des raisons d'espérer le récupérer. (P.S. : c'est fait, mission accomplie) spacecraft has stopped working. The experimenters have reason to hope it recovers. (PS: It did recover)