Etude des aurores polaires au Scoresby Sund pendant l'année polaire - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Journal de Physique et le Radium Année : 1934

Etude des aurores polaires au Scoresby Sund pendant l'année polaire

A. Dauvillier
  • Fonction : Auteur

Résumé

L'auteur souligne l'importance des aurores polaires aux points de vue de la physique solaire, de la géophysique et de la connaissance de l'ionosphère. Il décrit le mode d'observation utilisé au Scoresby Sund pendant l'Année Polaire. Une veille continue, effectuée par quarts de trois heures, totalisant 2 700 heures d'observation, a permis de dresser une statistique aurorale complète. Il décrit les diverses formes observées ainsi que leurs mouvements et donne une interprétation théorique, basée sur la turbulence de la haute ionosphère, des ondes lumineuses parcourant les draperies. Il étudie ensuite le processus de transformation d'un arc homogène diffus en une mince draperie parcourue par des rayons mobiles et déliés, les mouvements d'ondulation et les tourbillons montrés par ces rayons. Un schéma de ces mouvements, appuyé par des photographies prises au zénith, en permet l'analyse. Ils sont interprétés comme une turbulence de l'ionosphère provoquée par les variations d'intensité du flux électronique solaire. Le phénomène de contraction est étendu à la transformation d'une aurore non polaire diffuse, existant sous toute latitude, en une draperie à rayons. Une théorie ionique de cette transformation, basée sur les phénomènes observés pour des pressions beaucoup plus élevées, dans les tubes à rayons cathodiques, rend compte du phénomène. L'auteur souligne l'importance des aurores équatoriales au point de vue de la théorie générale de l'aurore. Il étudie ensuite les rayons, leur inclinaison, leurs mouvements, leur aspect et discute leur nature. Les mesures indiquent qu'ils sont constitués par des rayons magnéto cathodiques, l'énergie des électrons secondaires étant de l'ordre de 10^7eV, c'est-à-dire voisine de celle des électrons secondaires excités par les électrons cosmiques au sol. Les mouvements d'ondulation et spiralés présentés à une beaucoup plus grande échelle dans le temps et dans l'espace par les draperies, sont illustrés par des photographies. Les travaux de restitution du Ct Habert permettent d'effectuer la mesure précise de ces mouvements. L'auteur précise ensuite les variations de brillance des phénomènes auroraux et explique les fausses apparences d'aurores « au sol » maintes fois signalées. L'étude de la brillance le long des rayons montre une décroissance très lente de la pression dans l'ionosphère avec l'altitude, due au régime turbulent dont elle est le siège. Cette turbulence est accusée par les mouvements des nuages phosphorescents post-auroraux. Elle explique l'aspect apparemment désordonné des « orages auroraux ». Les draperies montrent parfois l'existence de couches gazeuses absorbantes, vers 100 Km d'altitude, qui sont à rapprocher du troisième arc crépusculaire et de la couche E de Kennelly-Heaviside. L'auteur décrit la variation diurne très accentuée, observée au Scoresby Sund et l'interprète par un déplacement géographique de la zone aurorale dû aux variations périodiques de l'inclinaison de l'axe de-Gauss par rapport au plan de l'écliptique. L'auteur définit une « activité aurorale » bi diurne et étudie ses variations au cours de « l'année aurorale ». La courbe correspondante montre que l'aurore a été un phénomène quasi-permanent au Scoresby Sund, en un lieu intérieur à la zone aurorale. La courbe, en parfait accord avec celle de l'activité magnétique, accuse la période de rotation solaire de 27 jours. Les courbes aurorale et magnétique sont en opposition de phase avec la courbe représentant l'activité solaire, le décalage étant d'une demi-période de rotation. Ce phénomène ruine les théories hertzienne et ultraviolette de l'Aurore et du magnétisme terrestre ainsi que les théories basées sur l'émission par le Soleil de nuages de corpuscules complémentaires électrisés. Il vérifie la théorie électronique des jets coronaux et leur déviation magnétique au voisinage du Soleil et s'accorde avec les observations astronomiques effectuées durant les éclipses. La variation annuelle de l'activité aurorale est faible et peu accentuée. La spectrographie visible et ultraviolette de l'aurore a permis de retrouver une partie des résultats déjà obtenus par Vegard en d'autres régions de la zone aurorale. L'auteur a établi au Scoresby Sund un enregistreur photoélectrique des aurores. Il expose théoriquement le problème et décrit le système optique, la cellule et l'amplificateur utilisés. Cet appareil a montré que l'intensité lumineuse de l'aurore pouvait varier dans une grande proportion. Des aurores invisibles à l'oeil nu, apparaissant au crépuscule ou par temps couvert, ont été décelées et enregistrées. L'appareil permet une comparaison précise des courbes aurorales avec les magnétogrammes et tellurogrammes. Il permet dorénavant de mesurer quantitativement un phénomène jusqu'alors apprécié d'une manière subjective purement empirique.

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jpa-00233251 , version 1 (04-02-2008)

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Citer

A. Dauvillier. Etude des aurores polaires au Scoresby Sund pendant l'année polaire. Journal de Physique et le Radium, 1934, 5 (8), pp.398-412. ⟨10.1051/jphysrad:0193400508039800⟩. ⟨jpa-00233251⟩

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