Pourquoi les aurores boréales sont vertes ou rouges

Le lieu où vous vous trouvez

Pourquoi les aurores boréales sont vertes ? Les électrons qui heurtent l’oxygène de la haute atmosphère lui transmettent de l’énergie, qu’il réémet sous forme de lumière verte. Les photos montrent généralement un rideau vert lumineux au-dessus d’un paysage sombre, souvent avec un lac ou un fjord qui le reflète à l’envers. Cette exposition vous place dans cette image. Vous êtes de nuit sur la rive d’un lac gelé dans un petit village arctique, avec des chalets derrière vous, une forêt d’épicéas à l’ouest, une colline et sa tour à l’est, puis un petit observatoire au-delà du lac. Le ciel calcule l’aurore à partir des mêmes grandeurs que les scientifiques emploient pour la décrire.

La vallée mesure environ 700 m de large. Le village occupe une terrasse plate au centre : douze chalets aux fenêtres éclairées, une chapelle en bois avec une horloge, un sauna et une jetée avançant sur la glace. Le lac au nord est fait de glace noire parsemée de congères. Une piste de traîneau en neige tassée fait le tour du lac et traverse la forêt. La colline s’élève à 34 m, avec une tour de 9 m au sommet pour voir tout le ciel. L’observatoire comprend un abri de magnétomètre, une caméra plein ciel sous un dôme de verre et un panneau avec deux écrans présentant leurs mesures.

Vous pouvez modifier le ciel. Les réglages couvrent l’intensité de la tempête (indice Kp), l’énergie des électrons, l’heure, la date, le lieu, les nuages, la Lune et l’obturateur. Chacun agit sur l’aurore suivant le comportement réel. Un relevé à gauche explique pourquoi : latitude géomagnétique, position du bord de l’ovale auroral, altitude du vert et du rouge, position du Soleil. Une petite carte au-dessus présente l’ovale vu du pôle et votre lieu.

Les dix premières secondes

L’exposition commence tard un soir de février, à la latitude de Tromsø dans le nord de la Norvège, à Kp 3+, juste avant minuit magnétique. Une sous-tempête entre en expansion : les rideaux s’éclairent, se plissent et projettent des rayons, reflétés par la glace nue. Faites glisser pour lever les yeux. Le vert commence vers 100 km au-dessus de vous. Par cette nuit claire, il est assez brillant pour teinter légèrement la neige de vert.

D’où vient la lumière

Une aurore est de la lumière émise par l’air quand des électrons rapides le heurtent. Le Space Weather Prediction Center de NOAA l’explique simplement : les électrons sont accélérés dans la queue nocturne du champ terrestre et, plus près de la Terre, le long des lignes aurorales. Ils suivent le champ vers la haute atmosphère près des pôles et heurtent oxygène et azote. Atomes et molécules absorbent l’énergie des collisions puis la rendent en lumière, comme le gaz d’une enseigne au néon. Les protons produisent aussi des aurores, mais faibles, diffuses et souvent difficiles à voir.

Les lignes de champ déterminent où cela se produit. Près de l’équateur, elles passent très haut et se referment loin dans l’espace ; près des pôles, elles plongent dans l’atmosphère. Les électrons lumineux descendent par les lignes qui atteignent la queue nocturne et rejoignent le sol dans une bande autour de chaque pôle magnétique. NOAA situe les aurores généralement entre 80 et 500 km au-dessus de la surface. Le meilleur endroit se trouve sous une bande entre environ 60° et 75° de latitude, où elles sont visibles plus de la moitié des nuits de l’année.

Le Soleil fournit l’énergie, mais indirectement. Le vent solaire, flux ténu de particules chargées, comprime le champ et l’étire en longue queue nocturne. L’énergie s’y accumule puis se libère par bouffées. Une éjection de masse coronale, gros nuage de plasma expulsé par le Soleil, perturbe bien davantage le champ en arrivant sur Terre : l’aurore s’intensifie et avance vers l’équateur.

Pourquoi du vert et du rouge

L’oxygène atomique produit l’essentiel des couleurs. Les notes de Science On a Sphere de NOAA décrivent la plus courante comme un vert jaunâtre pâle à une longueur d’onde précise, 557,7 nm. Une autre couleur fréquente est le rouge à 630,0 nm, également dû à l’oxygène. Le bas des rayons peut être violet bleuté à 427,8 nm, émis par les ions d’azote. NASA situe le vert vers 100 à 200 km, le rouge au-dessus de 200 km, le bleu de l’azote entre 100 et 200 km et le rose ou violet rougeâtre de l’azote sous environ 100 km.

Pourquoi un même atome donne-t-il du vert en bas et du rouge en haut ? L’état excité donnant la raie verte émet généralement son photon en environ une seconde. Celui de la raie rouge dure bien plus longtemps, environ 110 secondes en moyenne. Dans l’air ténu au-dessus de 200 km, l’atome peut attendre sans collision et émettre du rouge. Plus bas, les chocs sont si fréquents qu’il cède d’abord son énergie à un voisin et n’émet pas sa lumière rouge. Les modèles de l’émission de 630,0 nm appellent cela la désactivation collisionnelle. L’altitude trie ainsi les couleurs : rouge en haut, vert au milieu, émissions plus rapides de l’azote en bas.

Chaque rideau comporte quatre couches suivant ces règles. Le programme de rendu suit chaque rayon visuel dans l’atmosphère d’une Terre courbe, de 85 km au sommet de la couche rouge. À chaque altitude, il rencontre le motif des rideaux et additionne les couches lumineuses présentes. Le bas est donc net et vert, tandis que le sommet s’estompe dans le rouge.

Une couleur à chaque altitude

Activez l’échelle d’altitude pour comparer l’aurore à des objets connus. Une personne mesure 1,7 m. Un avion de ligne vole vers 11 km. Le sommet de l’Everest est un peu sous 9 km. Le vert commence vers 100 km, soit environ neuf altitudes d’avion et 59 000 fois la taille du mannequin sur la rive. La Station spatiale internationale orbite vers 410 km, dans la plage du rouge : les astronautes regardent souvent le vert vers le bas et le rouge de côté.

L’échelle se tient à au moins 450 km de vous, dans la direction de l’aurore, pour faire entrer 100 km et 400 km dans une vue. La courbure terrestre empêche un espacement régulier : de loin, 400 km ne semble que quelques fois plus haut sur l’horizon que 100 km.

L’énergie des électrons détermine l’altitude

La profondeur atteinte dépend de l’énergie. Un électron rapide traverse davantage d’air, de plus en plus dense, avant de céder toute son énergie. Les études de précipitation électronique placent le maximum d’ionisation vers 110 km pour 10 keV, et vers 250 km pour moins de 0,1 keV. Des électrons d’environ 100 keV atteignent 80 km. Une courbe lisse est utilisée ici, passant par ces valeurs : 0,1 keV s’arrête vers 235 km, 1 keV vers 145 km, 3 keV vers 125 km, 10 keV vers 110 km, 30 keV vers 96 km et 100 keV vers 80 km.

Le curseur en montre les conséquences. Avec des électrons peu énergétiques, sous environ 1 keV, la lumière vient des hautes altitudes, où la raie rouge subsiste, et l’aurore devient rouge. À 20 keV ou plus, les électrons très énergétiques font descendre les rideaux sous 100 km et apparaître une bordure rose d’azote. La plupart des rideaux brillants proviennent de quelques keV, le réglage initial.

L’ovale : un anneau, pas une calotte

On imagine souvent une lueur au-dessus du pôle Nord. Depuis l’espace, c’est un anneau. NOAA décrit deux ovales, autour des deux pôles magnétiques. Au calme, l’anneau mesure quelques centaines de kilomètres de large et reste loin du pôle géographique. Le pôle Nord est généralement à l’intérieur, sous une calotte peu aurorale. Il vaut donc mieux observer depuis Tromsø, Kiruna, Fairbanks ou Yellowknife que depuis le pôle.

L’anneau est centré sur le pôle géomagnétique plutôt que géographique. Le modèle IGRF le plaçait en 2025 vers 80,8° N, 72,6° W, dans l’Arctique canadien vers le Groenland, à environ 1000 km du pôle Nord. L’anneau est aussi dissymétrique : il s’étend davantage vers l’équateur du côté nocturne. Les premiers satellites l’ont photographié comme un quasi-cercle décalé du pôle. Holzworth et Meng ont montré en 1975 qu’un cercle décalé avec de petites corrections le représente bien.

La petite carte dessine l’ovale utilisé, vu au-dessus du pôle, minuit magnétique en bas. Changez l’heure : la Terre tourne sous l’ovale, qui garde son orientation par rapport au Soleil. Augmentez Kp : l’anneau grandit.

Pourquoi une tempête pousse l’ovale vers l’équateur

L’ovale correspond à l’arrivée au sol des lignes de la queue nocturne. Quand le vent solaire appuie davantage, surtout si son champ pointe au sud, plus de lignes terrestres s’ouvrent et sont entraînées dans la queue. La région de lignes ouvertes au-dessus du pôle, la calotte polaire, grandit, entraînant l’ovale. Holzworth et Meng ont relié sa taille à la composante sud du champ du vent solaire dans des photos satellitaires. À partir des images ultraviolettes du satellite Polar de NASA, Carbary a trouvé une règle approximative pour sa partie la plus brillante : environ 1° de latitude magnétique vers l’équateur par unité de Kp.

Une forte tempête n’est donc pas toujours favorable aux villes arctiques. À Kp 7, le bord du modèle descend vers 53° à minuit. Tromsø, à 67,5°, se retrouve du côté polaire de la partie la plus brillante, et les rideaux apparaissent au sud. La visite le montre : regardez au sud au-dessus du village.

Kp, le nombre de la tempête

Kp mesure la perturbation du champ terrestre. Il est calculé toutes les trois heures à partir de magnétomètres de 13 observatoires subauroraux et va de 0 à 9 par tiers : 0, 0+, 1-, 1, 1+, jusqu’à 9, soit 28 niveaux. NOAA l’utilise pour son échelle géomagnétique. Kp 5 est une tempête mineure (G1), Kp 6 modérée (G2), Kp 7 forte (G3), Kp 8 sévère (G4), Kp 9 extrême (G5). NOAA prévoit environ quatre G5 par cycle de 11 ans.

La même table donne une portée approximative. À Kp 5, on voit couramment l’aurore aux hautes latitudes, au nord du Michigan et dans le Maine. À Kp 6, elle a été vue jusqu’à New York et l’Idaho, typiquement 55° géomagnétiques ; à Kp 7 jusqu’à l’Illinois et l’Oregon, vers 50° ; à Kp 8 jusqu’à l’Alabama et au nord de la Californie, vers 45° ; à Kp 9 jusqu’à la Floride et au sud du Texas, vers 40°.

Le curseur avance par ces mêmes tiers. L’étiquette conserve la notation publiée : 3+ signifie trois et un tiers.

Comment le modèle place l’ovale

Le bord provient d’une étude précise. Gussenhoven, Hardy et Heinemann ont utilisé les détecteurs d’électrons des satellites météo DMSP F2 et F4, qui croisent souvent la zone aurorale, pour trouver la limite équatoriale de l’aurore diffuse. Pour chaque heure locale magnétique, ils ont ajusté une droite, Λ = Λ0 + α·Kp, où Λ est la latitude géomagnétique corrigée du bord. Vers minuit (00 à 01 MLT), elle vaut 66,1° − 1,99° × Kp ; de 11 à 12 MLT, près de midi, 70,1° − 1,25° × Kp. Le bord avance d’environ 2° par unité de Kp la nuit, moins le jour.

L’exposition raccorde les droites horaires en douceur et comble deux lacunes (02 à 04 MLT et 13 à 15 MLT) par interpolation linéaire entre heures voisines. Leur échantillon atteint environ Kp 6 : les droites à Kp 7, 8 et 9 sont extrapolées. La table rapproche le modèle des descriptions de NOAA : les latitudes typiques de visibilité se trouvent entre le bord à la verticale et la limite géométrique où le rouge pourrait tout juste dépasser l’horizon.

La largeur lumineuse est une estimation propre, pas un ajustement : environ 8° à minuit au calme, avec 0,4° de plus par unité de Kp, et environ 7° près de midi. Le maximum de brillance précède minuit et le minimum se situe vers midi. La prévision aurorale à 30 minutes de NOAA utilise un autre modèle, OVATION Prime, piloté par les mesures du vent solaire plutôt que Kp.

Votre latitude géomagnétique

La latitude géographique renseigne mal, puisque l’ovale est centré sur le pôle géomagnétique. Tromsø, à 69,7° N, est vers 67,5° géomagnétiques. Fairbanks, à 64,8° N, est vers 65,6°, car l’Alaska se trouve du côté vers lequel penche le pôle. Seoul, à 37,6° N, n’est qu’à environ 28,9°, l’Asie orientale étant à l’opposé. Une ville européenne ou nord-américaine de même latitude géographique aurait davantage de chances.

Ouvrez « Moi » et choisissez une ville, utilisez votre position ou saisissez latitude et longitude. Le dipôle IGRF donne votre latitude géomagnétique et deux Kp : celui auquel le bord arrive à la verticale à minuit magnétique, et celui où du rouge pourrait dépasser l’horizon. La liste « Villes » fait cela pour 40 lieux, de Tromsø et Longyearbyen à Singapore. Rien de ce que vous saisissez ne quitte l’appareil.

Voir une aurore de loin

Il n’est pas nécessaire d’être sous l’ovale. Une lumière à 100 km se voit de loin près de l’horizon, comme une chaîne de montagnes. La courbure terrestre impose une limite. Pour une lueur à l’altitude h, le point du sol le plus lointain où elle touche juste l’horizon est à un angle θ sur la surface, avec cos θ = R / (R + h), où R est le rayon terrestre, 6371 km. À 110 km, cela donne environ 10,6° de latitude, soit 1200 km. À 400 km, environ 19,8°.

Le sommet rouge compte donc loin de l’ovale. Dans une grande tempête, l’ovale avance vers l’équateur et la couche rouge monte jusqu’à 475 km ici à Kp 9. Depuis une ville distante de 20°, le vert est sous l’horizon mais le rouge le dépasse à peine.

En pratique, la géométrie ne suffit pas : relief, brume, éclairage urbain et faiblesse du signal à l’horizon compliquent l’observation. Les limites typiques de NOAA sont donc nettement plus polaires que la limite géométrique de la table.

La Corée et la tempête de mai 2024

Le 10 mai 2024, plusieurs éjections de masse coronale ont atteint la Terre et déclenché une G5, la première depuis 2003. NASA l’a qualifiée de plus forte tempête solaire atteignant la Terre depuis 20 ans et a cité des aurores jusqu’à 26° de latitude magnétique. Ici, à Kp 9, le sommet rouge pourrait apparaître jusqu’à 27,2°, proche de ce relevé.

Le Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI) a rapporté les observations coréennes. La caméra plein ciel du système TIMOS à Bohyunsan, avec filtre rouge de 630,0 nm, a enregistré une lumière rouge au nord. Les télescopes à grand champ de KASI en Mongolie et aux États-Unis ont également photographié du rouge. À l’aube du 12 mai, des amateurs du Yongin Children’s Observatory ont photographié l’aurore depuis Hwacheon, dans le Gangwon. KASI a rappelé que la caméra de Bohyunsan avait déjà saisi une aurore rouge le 30 octobre 2003, lors des tempêtes d’Halloween. Ses chercheurs ont ensuite décrit les fortes modifications ionosphériques de la même tempête : hausse nocturne du contenu électronique total et forte scintillation, puis baisse de plus de 70% sous la normale le lendemain.

La visite vous place à Seoul, Kp 9, près de minuit magnétique. Seule une mince lueur rouge dépasse les crêtes du nord et se reflète dans le lac. C’est à peu près ce qu’on peut espérer depuis la Corée, lors d’une des plus fortes tempêtes du cycle.

Une nuit : arcs, expansion, taches

NOAA décrit une nuit typique. Le soir, des arcs s’étirent d’un horizon à l’autre. Plus tard, près de minuit, ils se tordent et oscillent comme des rideaux dans le vent. Ils peuvent s’étendre à tout le ciel, se déplacer vite et briller fortement : c’est le sommet d’une sous-tempête aurorale. Au petit matin apparaissent des formes nuageuses, des taches diffuses qui clignotent parfois pendant des heures.

Syun-Ichi Akasofu a décrit cette séquence en 1964 à partir de films plein ciel et l’a nommée sous-tempête aurorale. L’énergie de la queue magnétique se libère et l’expansion commence habituellement près de minuit magnétique. Les taches pulsantes du matin proviennent d’électrons diffusés hors de la magnétosphère par des ondes dites chorus. Nishimura et ses collègues ont montré en 2010 que taches et ondes s’allument et s’éteignent ensemble.

Le cycle fonctionne ici du côté nocturne à Kp 3 ou plus : montée du brillant sur environ 40 secondes, expansion d’environ 20 secondes avec rayons accélérés et bande élargie vers le pôle, puis récupération. Entre 03 et 09 en heure locale magnétique, les rideaux cèdent la place aux taches clignotantes.

Le magnétomètre et la caméra plein ciel

Pendant l’expansion, un fort courant, l’électrojet vers l’ouest, circule vers 100 km d’altitude le long de l’aurore. Au sol, le magnétomètre le ressent comme une baisse de la composante nord. Le panneau de l’observatoire trace les 60 dernières secondes. À Kp 4 ou 5, la baisse atteint plusieurs centaines de nanoteslas, face à un champ total terrestre d’environ 50 000 nT. Kp est construit à partir de traces comparables, plus loin des pôles.

À côté se trouve une caméra plein ciel : un objectif fisheye sous un dôme de verre photographie les deux horizons dans une seule image, nord en haut et est à gauche parce que l’on regarde vers le haut. L’écran projette en fisheye le même ciel que celui qui vous entoure.

Nuit polaire et soleil de minuit

Au nord du cercle arctique, le Soleil reste sous l’horizon toute la journée pendant une partie de l’hiver. Ses coordonnées sont calculées avec les équations de NOAA. Une journée est polaire si son centre reste plus de 0,833° sous l’horizon à midi, pour tenir compte de la réfraction et du rayon solaire. À Tromsø, cela donne 48 jours, du 29 novembre au 15 janvier. À Longyearbyen au Svalbard, 111 jours.

Sur le cercle lui-même, il n’y a pas de nuit polaire. À Rovaniemi, près de la ligne, le sommet du Soleil se montre encore le jour le plus court, l’air relevant son image d’environ un demi-degré. Il faut une latitude légèrement plus au nord.

L’obscurité rend l’aurore visible. En été, aux latitudes aurorales, le soleil de minuit empêche l’observation. L’aurore s’estompe ici lorsque le Soleil monte vers l’horizon. Au crépuscule, il éclaire les sommets des grands rayons : les ions d’azote brillent alors en violet, d’où les sommets violets de certaines photos de rideaux verts.

Œil et appareil photo

Une photo est souvent plus brillante et colorée que le ciel observé. L’infographie de NASA le dit : les aurores paraissent rarement aussi brillantes à l’œil nu, mais les appareils enregistrent en détail même les plus faibles. L’appareil additionne la lumière aussi longtemps que l’obturateur est ouvert, deux, dix ou trente secondes. L’œil ne le peut pas. Dans une lumière faible, ses bâtonnets ne distinguent pas les couleurs et une faible aurore peut ressembler à un nuage gris avant de s’intensifier.

L’obturateur agit de deux façons. En direct, il règle le brillant apparent comme un écran d’appareil photo. Quand vous appuyez sur « Prendre une photo », les images de la pose sont calculées, avec le déplacement de l’aurore entre elles, puis additionnées. À 1/30 s, la photo est sombre. À 10 s, les rideaux sont brillants et lisses. À 30 s, les mouvements rapides se fondent en lueur douce et la neige est surexposée. Choisissez « Œil » pour approcher la vision humaine : les zones faibles perdent leurs couleurs.

L’aurore australe

L’ovale austral entoure le pôle géomagnétique sud, au-dessus de l’océan Austral et de l’Antarctique. La plupart des lignes se terminant dans l’ovale boréal finissent aussi dans l’austral, donc une tempête éclaire les deux. Ils ne sont pas des miroirs exacts. Laundal et Østgaard les ont photographiés ensemble avec deux satellites et ont montré que l’un peut être plus brillant, selon la saison et le champ du vent solaire.

La Corée possède deux stations antarctiques. King Sejong, à 62,2° S sur King George Island, est vers 53° géomagnétiques et voit les aurores au sud lors de tempêtes. Jang Bogo, à 74,6° S du côté de la mer de Ross, est vers 77° géomagnétiques, près du bord polaire de l’ovale. Sélectionnez-les dans « Lieu » et regardez au sud.

STEVE, dunes et nouvelles formes

En 2016, des observateurs canadiens ont photographié un étroit ruban mauve d’est en ouest, au sud de l’aurore normale, et l’ont appelé Steve. Des satellites y ont trouvé un flux de plasma chaud très rapide, sans la précipitation électronique produisant une aurore ordinaire. Les scientifiques ont créé le rétroacronyme Strong Thermal Emission Velocity Enhancement. Gallardo-Lacourt et ses collègues ont proposé une lueur de haute atmosphère chauffée, plutôt qu’une aurore. NASA conseille de chercher STEVE environ 5 à 10 degrés plus près de l’équateur : cet arc très fin d’est en ouest dure de 20 minutes à une heure, parfois accompagné de courtes bandes vertes, la palissade.

En 2020, des scientifiques citoyens et chercheurs finlandais ont décrit les dunes : bandes vertes parallèles vers 100 km, semblables aux rides du sable, façonnées par des ondes atmosphériques.

Ici, STEVE apparaît après une sous-tempête nocturne à Kp 5 ou plus, environ 2,3° du côté équatorial du bord de l’ovale, avec la palissade dessous dans les plus fortes tempêtes.

Peut-on entendre l’aurore ?

Depuis longtemps, des habitants du nord rapportent crépitements, sifflements ou claquements lors d’aurores fortes. Silverman et Tuan ont revu ces récits en 1973. La question reste débattue. Un son venant de 100 km serait trop faible et arriverait avec plusieurs minutes de retard ; un son réel devrait donc naître près du sol. Certains chercheurs évoquent des effets électriques de basse atmosphère pendant les perturbations géomagnétiques. La trouvaille dans la forêt joue un son semblable aux descriptions, une illustration et non un enregistrement.

Le cycle de 11 ans

L’activité solaire monte et descend sur environ 11 ans, suivie par le nombre de taches. Le 15 octobre 2024, NASA, NOAA et le panel international de prévision ont annoncé que le cycle 25 avait atteint sa période maximale, susceptible de durer environ un an. La plus forte éruption du cycle à cette date, une X9.0, avait eu lieu le 3 octobre 2024. Les grandes tempêtes sont plus probables près du maximum, mais surviennent aussi à d’autres moments.

La référence extrême reste la tempête de septembre 1859, l’événement Carrington, du nom de l’astronome qui vit l’éruption. Des aurores furent signalées aux basses latitudes du monde entier. Cliver et Dietrich l’ont utilisée pour discuter les limites de la météo spatiale extrême.

Les aurores des autres planètes

Toute planète dotée d’une atmosphère et d’un champ magnétique peut avoir des aurores. Hubble photographie celles de Jupiter en ultraviolet. Selon ESA, elles couvrent des surfaces plus grandes que la Terre, sont des centaines de fois plus énergétiques et ne cessent jamais. Jupiter dispose d’une source absente sur Terre : sa lune volcanique Io expulse des particules chargées et les lignes qui en viennent laissent une empreinte brillante près de l’ovale principal. Juno a photographié ces empreintes de près.

L’aurore de Saturne est aussi surtout ultraviolette, les atmosphères des géantes étant principalement d’hydrogène. Hubble a observé son aurore boréale pendant sept mois en 2017, avec deux pics de brillance, à l’aube et juste avant minuit. Mars n’a pas de champ global ni d’ovale. MAVEN de NASA a trouvé une aurore diffuse sur une grande partie de Mars après une tempête solaire.

Le réglage « Planète dans l’espace » présente Jupiter, Saturne et Mars avec des aurores en fausses couleurs et, à côté, la Terre à la même échelle.

Comment le ciel est dessiné

Un seul programme calcule le ciel pour chaque pixel à demi-résolution puis étend l’image, avant d’ajouter étoiles et Lune à pleine résolution. Pour chaque pixel, le rayon visuel est suivi dans l’atmosphère d’une Terre courbe, sur jusqu’à 64 altitudes entre 82 km et le sommet rouge. Les échantillons sont plus serrés près de la base, où les rideaux sont les plus nets. À chaque altitude, le programme situe le rayon le long de l’arc et vers le pôle magnétique, puis consulte le motif des rideaux.

Les rideaux suivent un champ non vertical. Pour un dipôle, son inclinaison I à latitude géomagnétique λ obéit à tan I = 2 tan λ. Aux 67,5° de Tromsø, cela donne environ 78° : une ligne montant de 100 km à 300 km se déplace d’environ 40 km vers l’équateur. Le motif est décalé d’autant à chaque altitude, inclinant ensemble les rayons. D’en dessous, ils semblent converger au zénith magnétique, à environ 12° du vrai zénith vers l’équateur à Tromsø : c’est la couronne.

Vus de côté, les rideaux fins sont plus minces que l’écart entre deux altitudes échantillonnées. Chaque nappe est élargie à cet écart et atténuée dans le même rapport pour conserver sa lumière totale sans scintiller. La glace reprend la même image pour son reflet quand la direction figure à l’écran ; sinon elle la recalcule avec moins d’étapes.

Nuages, Lune et lumières du village

Les nuages sont vers 2,5 km, bien sous l’aurore, qu’ils cachent entièrement lorsqu’ils sont épais. D’en dessous, ils brillent souvent légèrement en vert, éclairés par elle. « Nuages » ajoute une couche dérivante et une neige légère commence au-delà de la moitié du ciel couvert.

La phase lunaire se règle et sa position suit celle du Soleil pour cette phase : la pleine Lune est haute en hiver et un croissant reste près du Soleil. Une Lune brillante éclaire neige et ciel et masque les aurores faibles. Le village ajoute un peu de lumière chaude à l’horizon.

Les écarts entre le modèle et la réalité

• Le bord suit l’ajustement DMSP de l’aurore diffuse. Des arcs discrets brillants peuvent se trouver partout dans la bande ; ici, un arc est placé légèrement vers le pôle si vous êtes sous l’ovale, sinon près du côté qui vous fait face.
• La largeur est approximative et l’ajustement au-delà d’environ Kp 6 est extrapolé. Dans les grandes tempêtes réelles, l’ovale peut aller plus loin vers l’équateur que les droites ne le suggèrent.
• Kp règle tout ici. Les aurores réelles répondent directement, minute par minute, à la vitesse, densité et au champ du vent solaire ; deux tempêtes de même Kp peuvent différer.
• La latitude vient d’un dipôle incliné. Les coordonnées géomagnétiques corrigées réelles peuvent s’en écarter d’un degré ou plus, surtout dans l’Atlantique sud.
• Les couches sont des courbes lisses ajustées aux altitudes publiées, pas un calcul complet du dépôt énergétique et de la chimie. Le brillant est relatif, sans valeurs en kilorayleighs.
• Les rideaux sont des nappes pliées et rayons dérivants. Leurs formes sont inventées pour évoquer les photos ; altitudes, couleurs, inclinaison et positions suivent le modèle.
• Le paysage reste identique partout. Seuls ciel, Soleil, Lune et étoiles changent selon le lieu.
• La Lune suit le Soleil sur l’écliptique selon la phase choisie ; ce n’est pas une éphéméride lunaire complète.

Se déplacer dans la vallée

Marchez avec WASD ou les flèches, ou cliquez au sol. Sur téléphone, utilisez le cercle en bas à gauche ou touchez le sol. Faites glisser pour regarder, y compris à la verticale. Les boutons en bas à droite alternent marche, course, traîneau, drone à 45 m et espace. Les touches 1 à 5 font de même. M ouvre la carte, T les défis, B le livre, F les trouvailles et P la photo.

L’escalier sud mène à la tour. Le traîneau va plus vite sur la piste pointillée autour du lac. Dans l’espace, faites glisser pour tourner la planète et utilisez la molette pour zoomer.

La visite guidée

La visite a 14 étapes. Elle commence par l’expansion au-dessus du lac, montre les couleurs selon l’altitude, produit du rouge, pousse l’ovale au sud de Tromsø, vous place sous une couronne, reflète le ciel dans la glace, visite l’observatoire, compare œil et appareil, trouve une nuit polaire, observe depuis Seoul à Kp 9, passe à King Sejong puis au Svalbard à midi et termine dans l’espace avec la Terre et Jupiter.

Défis et trouvailles cachées

Il y a 11 défis. Certaines questions se résolvent avec le modèle, comme le Kp nécessaire à Seoul. D’autres demandent de produire une aurore rouge, une nuit polaire, une photo de 10 secondes, une couronne, une sous-tempête sur le magnétomètre ou une aurore à midi. « Préparer » vous place au bon départ sans rien résoudre.

Le livre contient 44 entrées : couleurs, formes et phénomènes, ciel et photo, vues spatiales et lieux visités. La vallée cache 18 trouvailles, dont sept cartes corrigeant une idée et commençant par « En réalité ». Le progrès reste sur cet appareil.