LES AURORES POLAIRES
Couleur
La lumière est une onde qui se propage dans le vide à une vitesse de 300 000 kilomètres par seconde. Elle possède comme toute onde une longueur d'onde et une période. La particule associée à l'émission de lumière est le photon (particule d'énergie). Un photon est émis lorsqu'un atome trop excité libère une quantité d'énergie pour redevenir stable (loi de Bohr).
Un atome excité (ayant accumulé une grande quantité d'énergie) possède plusieurs électrons sur sa couche électronique externe. Pour retourner à son état fondamental (ou stable), ses électrons sur sa dernière couche électronique vont redescendre sur une couche électronique inférieure. La loi de Bohr stipule que lors de cette désexcitation, l'atome émet un photon.
L'atmosphère terrestre est composée de plusieurs gaz : l'azote (78%), l'oxygène (21%) (les 1% restant sont des gaz rares). Leurs proportions varient selon l'altitude. Lorsque ces gaz sont percutés par les particules solaires qui ont emmagasiné une énergie cinétique importante due à leur grande vitesse, ils reçoivent une grande partie de cette énergie. Leurs atomes passent alors d'un état fondamental à un état excité : chaque atome émet alors un photon. Cette réaction est appelée phénomène collisionnel, et c'est elle qui est à l'origine du halo lumineux des aurores. Le photon, assimilable à la lumière des aurores, peut être considéré comme un rayonnement électromagnétique, possédant un spectre d'absorption ou d'émission. Ce spectre -et donc les couleurs- varie selon l'élément chimique (atome ou ion et donc de l'altitude), et selon l'énergie reçue lors des collisions avec les autres particules.
Des recherches ont permis d'obtenir le tableau ci-contre, mettant en relation la couleur d'une aurore, la nature du gaz de l'atmosphère et l'altitude de la réaction.
