Quelle est la cause des aurores ? Par V. Pierrard Les aurores sont
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Quelle est la cause des aurores ? Par V. Pierrard Les aurores sont dues à des électrons et des protons énergétiques (de 10 eV à 500 keV) provenant de la magnétosphère, qui se déplacent le long des lignes du champ magnétique terrestre et bombardent l'atmosphère. Ces électrons et protons entrent en collision avec les particules neutres de l'atmosphère et les ionisent à une altitude de 100 km environ. Certains constituants de l'atmosphère sont excités et émettent de la lumière en revenant à leur état initial. Ceci provoque des phénomènes lumineux visibles dans le ciel aux hautes latitudes. Pour comprendre pourquoi l'excitation des constituants atmosphériques se traduit par l'émission de lumière, on peut utiliser le modèle atomique de Bohr (1915). Les principales propriétés de l'atome peuvent être expliquées en utilisant ce modèle atomique simplifié, même si un modèle plus correct est donné par la mécanique quantique. Dans le modèle atomique de Bohr, les neutrons et protons occupent une place centrale appelée noyau. Les électrons tournent autour du noyau, attirés par la force coulombienne entre le noyau positivement chargé et les électrons négativement chargés. Mais seules certaines "orbites" sont permises: l'énergie des particules est restreinte à certaines valeurs discrètes. Les électrons peuvent passer d'une orbite à une autre en absorbant (excitation) ou en émettant (désexcitation) exactement la différence d'énergie entre les deux orbites permises par la mécanique quantique. En étant bombardés par des particules de haute énergie, les constituants atmosphériques peuvent donc absorber de l'énergie et être excités. En se désexcitant, ils émettent de la lumière dont la longueur d'onde est telle que le photon émis transporte exactement la différence d'énergie entre les deux orbites des électrons.
