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Quest ce quune aurore polaire? T.P.E. Année 2006, professeurs chargés de lencadrement: Mr Sanchez, Mme Gaste.

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1 Quest ce quune aurore polaire? T.P.E. Année 2006, professeurs chargés de lencadrement: Mr Sanchez, Mme Gaste

2 Introduction visibles la nuit depuis la terre comme des taches ou des bandes de lumières striées: visibles la nuit depuis la terre comme des taches ou des bandes de lumières striées:

3 Introduction Observables à des latitudes voisines de 70°. Observables à des latitudes voisines de 70°. Laltitude de leur base est aux alentours de 100 km et leurs sommets peuvent atteindre 300, parfois 600 et même jusquà 1100 km. Laltitude de leur base est aux alentours de 100 km et leurs sommets peuvent atteindre 300, parfois 600 et même jusquà 1100 km. Aurores australes : hémisphère Sud, Aurores boréales : hémisphère nord. Aurores australes : hémisphère Sud, Aurores boréales : hémisphère nord.

4 Introduction Laurore nest pas telle quon la cru jusquà il y a 70 ans, causée par la réflexion de la lumière solaire sur les glaces dArctique ; en fait elle ne dépend pas de lactivité humaine mais plutôt de celle du soleil et du champ magnétique terrestre. Laurore nest pas telle quon la cru jusquà il y a 70 ans, causée par la réflexion de la lumière solaire sur les glaces dArctique ; en fait elle ne dépend pas de lactivité humaine mais plutôt de celle du soleil et du champ magnétique terrestre.

5 Notions dovale auroral Étroite bande dans laquelle une aurore a statistiquement plus de chance de se produire, Étroite bande dans laquelle une aurore a statistiquement plus de chance de se produire, Centrée sur les pôles terrestre, son extension dépend fortement de lactivité solaire, Centrée sur les pôles terrestre, son extension dépend fortement de lactivité solaire, Il sagit dun ovale et non dune couronne circulaire, à cause de la forte déformation de la magnétosphère terrestre par rapport au vent solaire. Il sagit dun ovale et non dune couronne circulaire, à cause de la forte déformation de la magnétosphère terrestre par rapport au vent solaire.

6 Ovale auroral Structures permanentes ne pouvant être vu dans leur totalité que depuis lespace. Ils sont presque constamment observables, leur lueur est due à des aurores diffuses, faibles, peu remarquables depuis le sol : Structures permanentes ne pouvant être vu dans leur totalité que depuis lespace. Ils sont presque constamment observables, leur lueur est due à des aurores diffuses, faibles, peu remarquables depuis le sol :

7 Ovale auroral Lors de sous orages, des aurores brillantes illuminent plus intensément certaines parties de lovale aurorale. Lors de sous orages, des aurores brillantes illuminent plus intensément certaines parties de lovale aurorale.

8 Notions de vents solaires Le soleil perd de sa matière, les éruptions à sa surface projettent des particules à une vitesse très élevée. Le soleil perd de sa matière, les éruptions à sa surface projettent des particules à une vitesse très élevée. Les vents solaires sont composés essentiellement de protons (noyau dhydrogène H), quelques ions de 2 sortes dhélium He et de gaz rares. Le tout crée un flux de 250 millions dions par cm³ et par seconde. Ce nombre diminue très vite à mesure que la distance au soleil augmente. Les vents solaires sont composés essentiellement de protons (noyau dhydrogène H), quelques ions de 2 sortes dhélium He et de gaz rares. Le tout crée un flux de 250 millions dions par cm³ et par seconde. Ce nombre diminue très vite à mesure que la distance au soleil augmente.

9 Vents solaires La forte température crée une pression dexpansion dirigée vers lextérieur (1), La forte température crée une pression dexpansion dirigée vers lextérieur (1), Apparition dun courant coronal composé de particule dont la vitesse saccroît avec la distance (2), Apparition dun courant coronal composé de particule dont la vitesse saccroît avec la distance (2),

10 Vents solaires Quand le vent solaire passe près de la terre, sa vitesse est de lordre de 400 km/s en moyenne (3), Quand le vent solaire passe près de la terre, sa vitesse est de lordre de 400 km/s en moyenne (3), Le champ magnétique de la terre laisse passer du vent solaire => aurores polaires (4). Le champ magnétique de la terre laisse passer du vent solaire => aurores polaires (4).

11 Notions de magnétosphère Cest lensemble des lignes de champ magnétique terrestre situées au-delà de lionosphère. La magnétosphère agit comme un écran et protège la surface terrestre des excès du vent solaire, nocif pour la vie. En contrepartie, le vent solaire déforme le spectre magnétique de la terre, lui donnant laspect dune comète. Cest lensemble des lignes de champ magnétique terrestre situées au-delà de lionosphère. La magnétosphère agit comme un écran et protège la surface terrestre des excès du vent solaire, nocif pour la vie. En contrepartie, le vent solaire déforme le spectre magnétique de la terre, lui donnant laspect dune comète.

12 Magnétosphère Le vent solaire sécoule au niveau de la magnétopause (Mp), Le vent solaire sécoule au niveau de la magnétopause (Mp), En avant se trouve la surface de choc (S), le plasma est fortement ralenti avant de sécouler dans la magnétogaine (Mg), En avant se trouve la surface de choc (S), le plasma est fortement ralenti avant de sécouler dans la magnétogaine (Mg),

13 Magnétosphère Le vent solaire pénètre dans les cornets polaires (Cp) et provoque les aurores polaires, elles se forment dans les zones aurorales (Za), Le vent solaire pénètre dans les cornets polaires (Cp) et provoque les aurores polaires, elles se forment dans les zones aurorales (Za),

14 Magnétosphère Les particules de plasma suivent un chemin le long des lignes du champ magnétique (Lc), là où sécoulent des courants électriques alignés et parviennent aux zones aurorales (Za) où le vent solaire chargé délectrons et de protons les excite. Ce phénomène est à lorigine des aurores polaires dans les ovales auroraux. Les particules de plasma suivent un chemin le long des lignes du champ magnétique (Lc), là où sécoulent des courants électriques alignés et parviennent aux zones aurorales (Za) où le vent solaire chargé délectrons et de protons les excite. Ce phénomène est à lorigine des aurores polaires dans les ovales auroraux. Du côté nuit, les lignes de champs (Lc) constituent la queue avec le feuillet neutre et la couche de plasma (Pl). Du côté nuit, les lignes de champs (Lc) constituent la queue avec le feuillet neutre et la couche de plasma (Pl).

15 Notions dinteractions Série de Lyman: Série de Lyman:

16 Notions dinteractions différentes couleurs observables en fonction de l'altitude et des particules responsables des émissions lumineuses: différentes couleurs observables en fonction de l'altitude et des particules responsables des émissions lumineuses:

17 Les formes daurores polaires Larc : Larc :

18 Les formes daurores polaires La bande : La bande :

19 Les formes daurores polaires La draperie : La draperie :

20 Les formes daurores polaires La couronne : La couronne :

21 Les formes daurores polaires La raie : La raie :

22 Les formes daurores polaires La tache : La tache :

23 Les formes daurores polaires Le voile : Le voile :


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