Où l'on comprend la nature d'un spectacle d’illuminations célestes.
Fin du 19e siècle. Le physicien norvégien Kristian Birkeland en est convaincu : il a trouvé une explication aux mystérieuses aurores polaires. Ces lumières colorées, visibles dans le ciel nocturne près des pôles, seraient dues à des électrons envoyés vers la Terre par le Soleil.
Ses contemporains, eux, sont dubitatifs : impossible que ces particules fassent tout ce chemin dans l'espace ! Mais alors, qui a raison ? Regardons cela de plus près... ou de plus loin, en partant du Soleil.
En effet, le Soleil émet constamment des particules dotées d'une charge électrique positive (protons) ou négative (électrons). Ces particules très nocives pour la vie constituent ce qu'on appelle le "vent solaire".Heureusement, la Terre a un bouclier, son champ magnétique, qui le dévie et nous protège !
Asta Nørregaard, Portrait de Kristian Birkeland, 1900, huile sur toile, Hydro Company, Oslo
Schéma : Artips Sciences
Seulement, il arrive que l'activité du Soleil soit particulièrement intense, lors d'éruptions solaires. Le vent est alors si fort qu'une partie de ses particules passe le bouclier et parvient dans l'atmosphère, aux environs des pôles.
Là, les particules chargées entrent en collision avec les molécules de gaz contenues dans la haute atmosphère, entre 100 et 600 kilomètres d'altitude.
Ces collisions génèrent de la lumière : voilà la source des aurores polaires (nommées "boréales" dans l’hémisphère Nord et "australes" dans l’hémisphère Sud) !
Et ces couleurs changeantes, alors ?
Elles dépendent de plusieurs facteurs, principalement l'altitude et la composition du gaz. Les aurores vertes par exemple, les plus courantes, se produisent lors de la collision des particules chargées avec des molécules d'oxygène entre 100 et 300 kilomètres d'altitude.
Aurores boréales. Photo : Tobias Bjørkli
Kristian Birkeland et sa terrella, photographie publiée dans L'Expédition norvégienne Aurora Polaris 1902-1903, Volume 1
Marina Gadonneix, Untitled (northern lights #8), photo d'une planeterrella (version récente et améliorée de la terrella) à retrouver dans l'exposition « Prendre le soleil » au Hangar Y
Cette théorie, Birkeland l'a testée dès 1895 en construisant une "terrella". Vers une sphère métallique reproduisant le champ magnétique terrestre, le physicien a envoyé des électrons… et créé des aurores polaires miniatures, en laboratoire !
Malheureusement pour Birkeland, il faudra attendre l'arrivée des satellites artificiels dans les années 1960 pour que sa théorie soit unanimement acceptée. Mais grâce à lui, il est toujours possible d'utiliser une "terrella" pour observer ces fascinantes lueurs, tout en restant bien au chaud.
En savoir plus
Le soleil est une étoile fascinante… Elle attire d’ailleurs autant l’œil des scientifiques que des artistes !
C’est avec ce double regard que le Hangar Y lui consacre son exposition « Prendre le soleil », une balade qui éclaire d'une nouvelle façon notre lien avec cet astre.
Les œuvres artistiques, dont certaines ont été commandées spécifiquement pour l’exposition, y sont mises en lumière dans une scénographie qui évoque le lever, puis le coucher du soleil. En cette période où les jours sont toujours plus courts, direction Meudon pour prendre un bain de soleil !
"Le ciel est le pain quotidien des yeux." Ralph Waldo Emerson
Racontée en partenariat avec le Hangar Y
Jeu concours
Bravo aux gagnants du tirage au sort, Étienne F. et Françoise W. ! Chacun gagne un livre Artips ou deux accès illimités à nos parcours culturels en ligne.
À partir de demain, les compteurs sont remis à zéro, et le concours reprend. Bonne chance à vous !
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