- La couleur d’une aurore dépend du gaz excité (oxygène ou azote), de l’altitude de l’émission et de l’énergie des particules reçues.
- Le vert, produit par l’oxygène, est la couleur la plus fréquente ; le rouge, plus rare, correspond à de l’oxygène très haut dans l’atmosphère.
- L’azote donne surtout du bleu et du violet, plus bas, souvent sur le bord inférieur des rideaux lumineux.
- Un appareil photo en pose longue enregistre des teintes que l’œil perçoit mal, notamment les rouges et les violets.
Les aurores boréales sont colorées parce que des particules venues du Soleil excitent les gaz de la haute atmosphère, principalement l’oxygène et l’azote, qui restituent ensuite cette énergie sous forme de lumière. Le gaz concerné et l’altitude de l’émission déterminent la couleur : vert, rouge, bleu, violet, ou plusieurs teintes à la fois. Voici comment lire ces couleurs, d’où elles viennent et pourquoi elles varient d’une nuit à l’autre.
Pourquoi les aurores boréales ont-elles des couleurs ?
Une aurore n’est pas une lumière uniforme. Des particules chargées du vent solaire, guidées par le champ magnétique terrestre vers les régions polaires, entrent en collision avec les atomes et les molécules de l’atmosphère. Ces gaz absorbent de l’énergie, puis la relâchent sous forme de lumière en retrouvant un état plus stable. Chaque gaz a sa propre signature lumineuse : l’oxygène n’émet pas les mêmes teintes que l’azote.
À cela s’ajoute l’altitude à laquelle la collision se produit : plus l’air est rare, plus les émissions rouges de l’oxygène ont le temps de se produire ; plus il est dense, plus elles sont éteintes par les collisions. C’est pourquoi la couleur raconte aussi, en partie, la hauteur de l’aurore dans le ciel.
Quelle couleur correspond à quel gaz et à quelle altitude ?
Le tableau suivant reprend l’ordre généralement admis pour une aurore terrestre. Les aurores se forment au-dessus d’environ 80 km d’altitude, et jusqu’à 500 km selon le Space Weather Prediction Center de la NOAA, avec un maximum d’intensité autour de 100 km. Les transitions entre couleurs sont progressives, et une même aurore combine souvent plusieurs altitudes.
| Couleur | Gaz | Position dans l’aurore |
|---|---|---|
| Rouge | Oxygène | Aux altitudes les plus élevées ; faible et surtout visible lors d’une forte activité solaire |
| Vert | Oxygène | À altitude intermédiaire, là où les collisions éteignent le rouge ; couleur la plus courante |
| Bleu et violet | Azote | Aux altitudes les plus basses, au bord inférieur des rideaux, surtout par forte activité |
Une aurore très haute paraît donc plus diffuse et rougeâtre, tandis qu’une émission plus basse donne des teintes plus franches, avec du bleu ou du violet au bord inférieur des rideaux.
Quelles sont les couleurs d’émission de chaque élément ?
- L’oxygène est le principal acteur. Il émet un vert vif (longueur d’onde de 557,7 nm) et un rouge profond (630,0 nm). Les aurores vertes ou jaune-vert viennent presque toujours de lui.
- L’azote émet surtout du bleu et du violet (le bleu à 428 nm domine), ce qui se voit au bord inférieur des rideaux lumineux.
- L’hydrogène intervient dans les aurores dites de protons, dont la lumière est trop faible pour être vue à l’œil nu.
Ce n’est donc pas seulement le gaz qui compte, mais aussi l’intensité de l’excitation : une même aurore peut sembler plus verte à une personne, plus rosée à une autre, ou encore très différente sur une photo.
Pourquoi une aurore est-elle parfois multicolore, parfois d’une seule couleur ?
Que signifie une aurore colorée de haut en bas ?
Quand plusieurs gaz sont excités à des altitudes différentes, l’aurore se superpose en bandes : du violet ou du rouge au sommet, du vert ou du jaune-vert au centre, du bleu ou du rose à la base. Ce type d’aurore est spectaculaire mais dépend de conditions précises : intensité de l’activité solaire, densité des gaz et angle d’observation.
Pourquoi le vert domine-t-il souvent ?
À moyenne altitude, l’oxygène excité émet très souvent dans le vert, et cette teinte se situe proche de la zone où l’œil humain est le plus sensible dans la pénombre. C’est pourquoi une aurore paraît le plus souvent verte, même si d’autres émissions sont présentes. Le rouge existe aussi ; il peut devenir visible depuis des latitudes plus basses lors de fortes perturbations géomagnétiques. Une aurore d’une seule couleur n’est pas moins intéressante : elle traduit des conditions physiques très nettes.
Pour le phénomène inverse, celui des nuits sans obscurité en été, lisez notre explication : C’est quoi le Soleil de Minuit ?
L’œil humain et l’appareil photo voient-ils les mêmes couleurs ?
Non. L’œil est peu sensible aux couleurs dans la pénombre, alors qu’un capteur en pose longue accumule la lumière : une bande qui semble pâle à l’œil peut ressortir très nettement sur une photo, et des rouges ou des violets presque invisibles apparaissent. La lumière de la Lune, la brume ou la pollution lumineuse modifient aussi la perception des teintes. Deux personnes au même endroit peuvent donc décrire différemment la même aurore.
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Qu’est-ce qu’une aurore noire ?
Dans une aurore, on distingue parfois des zones sombres qui découpent les structures lumineuses et masquent la lumière des étoiles. Les scientifiques les appellent aurores noires. Selon certaines explications, elles seraient liées à des champs électriques dans la haute atmosphère qui perturbent la chute des électrons vers les gaz. Ce phénomène est rare, et il n’est pas un défaut de l’image dans tous les cas.
Existe-t-il des aurores sur d’autres planètes ?
Oui. Des aurores ont été observées sur Jupiter et Saturne, et sur des lunes comme Io. Le principe reste le même : des particules énergétiques excitent une atmosphère ou une enveloppe gazeuse. Les couleurs diffèrent toutefois selon la composition de l’atmosphère, de sorte qu’une aurore de Jupiter ne ressemble pas à une aurore terrestre. Quand la planète possède un champ magnétique, l’aurore forme souvent un ovale autour des pôles ; sans lui, la forme est plus irrégulière.
Comment reconnaître la couleur dominante d’une aurore ?
Observez d’abord la teinte la plus stable de la bande lumineuse : le vert domine souvent au centre, le rouge apparaît plus haut, et le bleu ou le violet se voient plutôt sur les bords ou dans les parties basses. Une lueur verte très nette indique en général une émission d’oxygène à moyenne altitude ; une scène qui tire vers le rouge, une émission plus haute ; des touches bleutées, la présence d’azote. Ces repères sont indicatifs : l’activité solaire et la perception de chacun jouent beaucoup.
Quelles erreurs éviter quand on interprète les couleurs ?
- Croire qu’une aurore verte est moins forte qu’une rouge : la couleur dépend du gaz et de l’altitude, pas de la beauté du phénomène.
- Penser que l’appareil photo ment : il révèle souvent des nuances réelles, simplement moins visibles à l’œil nu.
- Imaginer qu’une aurore doit être multicolore pour être spectaculaire : une aurore monochrome bien structurée peut être plus impressionnante qu’un ciel chargé mais flou.
Où et comment voir ces couleurs en voyage ?
Les aurores se voient surtout dans les régions proches des pôles magnétiques, en période de nuits longues et sombres, par ciel dégagé, loin des lumières. Aucune observation n’est garantie : la météo et l’activité solaire décident. Si vous souhaitez organiser ce voyage avec plus de confort, notre dossier sur hôtels de glace et igloos présente des hébergements pensés pour l’observation, ainsi que des sorties accompagnées.
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Questions fréquentes
Pourquoi les aurores boréales sont-elles colorées ?
Elles sont colorées parce que des particules du vent solaire, guidées par le champ magnétique terrestre, excitent les gaz de la haute atmosphère, qui restituent ensuite cette énergie sous forme de lumière. La couleur dépend surtout du gaz touché, oxygène ou azote, de l’altitude de l’émission et de l’énergie reçue lors des collisions.
Pourquoi les aurores boréales sont-elles vertes ?
Le vert vient de l’oxygène excité à moyenne altitude, là où les collisions éteignent le rouge, et correspond à une émission de longueur d’onde de 557,7 nanomètres. C’est la couleur la plus fréquente, notamment parce qu’elle se produit dans des conditions très courantes et que l’œil y reste sensible dans la pénombre.
Pourquoi les aurores boréales sont-elles parfois rouges ?
Le rouge provient de l’oxygène lorsque l’émission a lieu très haut dans l’atmosphère, là où l’air est assez rare pour que cette émission lente ait le temps de se produire. Il est plus rare que le vert et peut devenir visible depuis des latitudes plus basses lors de fortes perturbations géomagnétiques.
Pourquoi les aurores boréales sont-elles parfois bleues ou violettes ?
Le bleu et le violet sont liés à l’azote. Elles correspondent aux altitudes les plus basses de l’aurore. Ces teintes se voient souvent au bord inférieur des rideaux lumineux ou lors d’épisodes intenses, et elles ressortent plus nettement sur une photo en pose longue qu’à l’œil nu.
Qu’est-ce qu’une aurore noire ?
Une aurore noire est une zone sombre à l’intérieur d’une aurore, qui découpe les structures lumineuses et masque la lumière des étoiles. Selon certaines explications, elle serait liée à des champs électriques dans la haute atmosphère qui perturbent la chute des électrons vers les gaz. C’est un phénomène rare, qui ne doit pas être confondu avec un défaut d’image.
Les aurores existent-elles sur d’autres planètes ?
Oui, des aurores ont été observées sur Jupiter et Saturne, ainsi que sur des lunes comme Io. Le principe est le même que sur Terre : des particules énergétiques excitent un gaz. Les couleurs et les formes changent selon la composition de l’atmosphère et la présence d’un champ magnétique, qui organise souvent l’aurore en ovale autour des pôles.
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Sources : NOAA Space Weather Prediction Center, documentation sur les aurores ; Geophysical Institute, Université d’Alaska Fairbanks, couleurs et altitudes des aurores ; NASA, observations d’aurores sur Jupiter et Saturne.