Les aurores boréales se manifestent surtout dans les régions situées près des pôles, comme la Laponie, la Scandinavie, le Groenland ou l’Alaska pour l’hémisphère nord, et les abords du continent antarctique pour le sud – où elles sont appelées australes.

Le phénomène peut durer plusieurs dizaines de minutes, pendant lesquelles de longues bandes de lumières vertes, rouges, avec parfois des teintes violettes et bleues, se déplacent lentement dans le ciel nocturne.

Des interprétations mythologiques aux explications scientifiques

Dans le folklore et la mythologie des peuples polaires, les aurores boréales sont souvent associées aux activités des esprits qui deviennent alors visibles depuis la Terre. Pour les Inuits, ce sont les esprits des personnes mortes violemment qui se manifestent et qui allument des torches pour éclairer le chemin aux nouveaux venus. Pour les Esquimaux du Groenland, ce sont les esprits des enfants morts à la naissance tandis que pour les Esquimaux d’Alaska, ce sont les esprits des animaux qui dansent. En finnois, aurore boréale se dit revontuli – littéralement « feu de renard » - un nom qui provient d’une légende dans laquelle un renard arctique balaie la neige avec sa queue, faisant ainsi jaillir des étincelles dans le ciel.

L’explication scientifique est moins poétique mais reste tout de même intrigante. Les aurores sont en fait engendrées par la rencontre de particules émises par le soleil avec les gaz de certaines régions de l’atmosphère. Ces particules traversent l’espace à des vitesses comprises entre 300 et 1200 kilomètres seconde et heurtent la magnétosphère, sorte de bouclier magnétique qui entoure la Terre. Cependant, quelques unes parviennent à traverser cette barrière à ses points les plus faibles que sont les pôles et entrent en collision avec les gaz de l’ionosphère, qui s’étend de 60 à 800 kilomètres au dessus de la surface terrestre. C’est cette collision qui produit le spectacle des aurores.

La couleur des aurores varie en fonction de la charge énergétique des particules et du type de gaz qu’elles rencontrent, lequel est différent selon l’altitude. La couleur dominante des aurores est le vert et provient de la rencontre des particules solaires avec l’oxygène, entre 100 et 140 km d’altitude.
Au-delà de cette altitude et jusqu’à 300 km, les particules rencontrent également des atomes d’oxygène qui produisent cette fois une couleur rouge, et en dessous de 100 km, leur contact avec les atomes d’azote provoque les teintes violettes que l’on aperçoit parfois.

Les premières tentatives d’explication scientifique de l’origine du phénomène des aurores boréales remontent aux Grecs qui y voyaient des reflets de la lumière du soleil. Ce n’est que vers la fin du 17ème siècle – sous l’impulsion notamment des travaux de l’astronome britannique Halley – que l’on établit le lien entre les aurores et l’activité magnétique, sans toutefois être en mesure d’expliquer correctement le phénomène. Il faudra attendre le 20ème siècle et les travaux du suédois Ångström et surtout des norvégiens Birkeland et Störmer pour que la théorie actuelle prenne forme. Le développement de l’exploration spatiale et des satellites dans la seconde moitié du 20ème permettra une meilleure connaissance des aurores et de leurs trajectoires.

Observer les aurores boréales

Les aurores boréales ont toujours fasciné les scientifiques qui ont très tôt mis en place des centres d’observation dans les régions qui se prêtaient à une observation optimale.

Fondé en 1913, l’Observatoire Géophysique de Sodankylä, situé au cœur de la Laponie finlandaise, à une centaine de kilomètres au nord du cercle polaire, constitue le plus vieil observatoire de Finlande.

A l’époque, la région de Sodankylä était la zone la plus septentrionale du pays où l’on pouvait espérer maintenir des installations scientifiques permanentes.

« Aujourd’hui, si on devait rebâtir l’Observatoire, on pourrait aller encore plus au nord, car les connexions se sont améliorées », souligne Esa Turunen, chercheur à l’Observatoire Géophysique depuis une vingtaine d’années. « Mais la région de Sodankylä demeure idéale, car c’est l’un des endroits les plus froids du pays, le ciel est donc souvent dégagé et les aurores boréales sont visibles jusqu’à 200 nuits par an », précise Turunen.

Avec son équipe constituée d’environ 70 personnes, Esa Turunen passe son temps à observer  les aurores boréales et à analyser les effets de la modification chimique de la composition de l’atmosphère. « Si on change l’atmosphère, on change les vents et si on change les vents, alors on change le climat. L’analyse du phénomène des aurores boréales est donc très importante », souligne le chercheur.

Mais l’observation des aurores boréales reste aussi pour Turunen un plaisir personnel qu’il aime à partager avec les personnes qui viennent dans la région pour contempler le phénomène. Face à l’afflux de plus en plus grand de visiteurs, Turunen a construit sur sa propre propriété une kota, sorte de cabane lapone, dans laquelle il accueille les amateurs. Sa revontulikota est surmontée d’une verrière et constitue donc un abri idéal pour scruter le ciel en attendant que les aurores se manifestent.

Si vous souhaitez partir à la découverte des aurores, suivez donc les quelques conseils de ce spectateur avisé : « Tout d’abord, prévoyez un séjour d’au moins dix jours dans un endroit où il y a peu de pollution lumineuse. On peut observer les aurores boréales de septembre à avril mais la période la plus favorable se situe entre décembre et mars. Sortez dehors un peu avant minuit, laissez vos yeux s’adapter à l’obscurité. Si le ciel est dégagé et que vous apercevez des étoiles, alors vous aurez une chance sur deux d’observer une aurore. » Vous pourrez ainsi assister, selon les mots du physicien, « au meilleur spectacle de couleur que la nature ait à offrir. »