Météo des aurores boréales : pouvons-nous les prédire ?

Bien que ces dernières années la compréhension du fonctionnement du soleil a bien évolué, on ne peut pas (encore) prédire l'activité du soleil et ses projections de matière dans l'espace (EMC). Mais on peut les surveiller. C'est ce qui est fait, et ça permet de prévoir l'arrivée d'un nuage de matière en direction de la terre, voire d'une tempête. Bien entendu, ça permet de prédire de potentielles aurores dans le ciel, mais c'est également une information utile dans de nombreuses situations. Ces nuages chargés en énergie peuvent brouiller les signaux radio (communications, GPS, etc.), perturber les réseaux d'acheminement d'électricité jusqu'à les faire "griller", endommager les satellites spatiaux, etc. Ces prédictions sont donc utiles pour les compagnies aériennes, les opérateurs de satellites, les exploitants de réseaux électriques, etc.

Surveillance de la situation spatiale par des satellites

Le soleil sous surveillance

Le soleil est donc en permanence surveillé par les satellites de différents programmes et depuis des observatoires sur terre.

Le principal satellite utilisé est SOHO (Solar and Heliospheric Observatory). Lancé le 2 décembre 1995, SOHO a été placé entre la terre et le soleil à un point bien spécifique dans l'espace : au point Lagrange L1, point d'équilibre des forces gravitationnelles du soleil et de la terre à 1 500 000 Km de la terre (voir lien plus bas). Placé à cet endroit, bien qu'ayant une orbite plus petite que la terre, il tourne autour du soleil en même temps que la terre, avec la même vitesse angulaire. Etant placé en amont des vents solaires, SOHO se prend en pleine figure les nuages de particules avant nous. Ses différents capteurs analysent les différentes caractéristiques des vents solaires (vitesse, densité, charge électrique, intensité du champ électro-magnétique, etc), puis il "nous" envoie ses informations par communications radio, reçues à tour de rôles par les 3 centres du DSN (Deep Space Network). Ces centres sont basés à équidistance l'un de l'autre, à Madrid (Espagne), Goldstone (Californie) et près de Canberra (Australie), et permettent de communiquer en continue avec certains satellites lointains malgré la rotation de la terre, en se relayant.

SOHO, satellite d'observation du soleil © NASA

SOHO, satellite d'observation du soleil © NASA

Les informations envoyées par SOHO par ondes radio se propagent dans l'espace dans notre direction à la vitesse de la lumière (proche de 300 000 kilomètres par seconde), soit bien plus vite que la vitesse des vents solaires (la plupart du temps entre 400 et 600 Km/s). Ceci permet de savoir plus ou moins 30 minutes en avance (le temps que mettent les nuages de particules à nous atteindre après avoir passé SOHO, temps qui varie en fonction de la vitesse des vents solaires) ce que la terre va recevoir. Ces informations sont récupérées et traitées, principalement par la NOAA, qui fournit ensuite des informations sur la météorologie spatiale proche de la terre. Ceci peut potentiellement être très utile pour se préparer (quand c'est possible) à de grosses tempêtes géomagnétiques, mais surtout pour ce qui nous intéresse ici, le suivi de l'activité aurorale et des chances d'observer des aurores.

Vous pouvez retrouver ces informations sur notre page "Prévisions aurores boréales" (ainsi que les différentes photos du soleil sous différentes longueurs d'onde).

Positions de Stereo A et B ainsi que SOHO © NASA

Positions de Stereo A et B ainsi que SOHO © NASA

Les 2 autres principaux satellites utilisés sont STEREO A (Ahead) et STEREO B (Behind), du programme du même nom (″Solar TErrestrial RElations Observatory″). Ils permettent l'observation des éjections et la propagation de matière dans l'espace et leur suivi. Ces deux satellites sont placés sur l'orbite de la terre autour du soleil. L'un en amont, l'autre en aval. Leur espacement permet l'observation tridimensionnelle des nuages de particules, facilitant leur positionnement et leur évolution. Depuis 2014, Stereo B est hors service (voir lien en bas de page).
D'autres satellites participent aussi à surveiller les vents solaires et leurs impacts sur la terre et ses environs.

Propagation d'une EMC à travers l'espace, en direction de la terre

Propagation d'une EMC à travers l'espace, en direction de la terre

   

Visualisation en 3 dimensions des vents solaires à travers l'espace © NASA

Visualisation en 3 dimensions des vents solaires ainsi que d'une EMC à travers l'espace © NASA

   

Satellite SWFO-L1 (Space Weather Follow-On)Courant 2024, avant le pic du 25e cycle solaire, la NOAA lancera dans l'espace un nouveau satellite ( SWFO-L1 - "Space Weather Follow-On") qui aura la mission, grâce à ses instruments (capteurs et "appareils photo"), d'observer les éjections de masses coronales (lors d'éruptions solaires) et d'analyser les vents solaires. Il sera lui aussi positionné au point Lagrange L1. Il aidera à améliorer l'observation et les prévisions de l'activité solaire, des missions DSCOVR (Deep Space Climate Observatory - NOAA) lancée en 2015 et la mission conjointe de l'ESA (Agence Spatiale Européenne) et de observatoire solaire et héliophysique de la NASA, lancée en 1995.

 

Il existe d'autres missions d'observation, dont les données sont fournies par d'autres satellites ou des capteurs sur terre. Toutes ces mesures sont principalement traitées par la NOAA qui fournit les informations utiles et compréhensibles : densité, taille et charge des nuages de matière, vitesse de déplacement, direction, etc. Il est donc possible d'estimer approximativement quand arriveront les vents solaires sur terre.

aurore boreales septembre

Malgré tous ces outils, il n'est pas possible de prédire avec précision la présence d'une aurore boréale, sa position, son intensité, sa taille, la durée de visibilité, etc. Mais les informations fournies sont suffisantes pour avoir une idée de ce qu'il devrait se passer dans le ciel : calme plat, activité moyenne ou probables aurores très intenses. Il nous arrive de lire l'arrivée d'une potentielle très belle activité sur terre pour un moment donné, de ne rien voir dans le ciel, et d'observer une forte activité dans le ciel le soir suivant ! Quoi qu'il en soit, si vous êtes un vrai chasseur d'aurores, vous sortirez chaque soir pour tenter votre chance ! 😉 (voir notre page "Comment chasser les aurores").

Retrouvez les prévisions d'aurores ainsi que les indicateurs d'activité solaire sur notre page dédiée, ainsi que les différentes photos du soleil sous différentes longueurs d'onde.

 

   

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