Comment naissent les aurores sur Jupiter ? Le mystère est résolu

Les astronomes ont réussi à retracer la « magnifique chaîne d’événements » expliquant les aurores à rayons X sur Jupiter. Il se trouve que les ions surfent sur les lignes du champ magnétique de la géante.

Les aurores n’apparaissent pas que sur Terre. Depuis près de 40 ans, les astronomes planétaires étudient également les « émissions aurorales de rayons X » visibles sur Jupiter. Elles apparaissent lorsque les ions (atomes chargés électriquement) entrent en collision avec l’atmosphère jupitérienne. C’est là une part de l’explication. Mais le mystère est ailleurs : comment les ions atteignent-ils cette atmosphère ?

Grâce à l’analyse des données de la sonde Juno de la Nasa en orbite autour de la planète, et du télescope à rayons X (XMM-Newton) de l’ESA, une nouvelle étude publiée ce vendredi 9 juillet 2021 dans Science Advances fait le jour sur ce phénomène. Pour la première fois, les ions ont été observés en train de « surfer » sur la magnétosphère de Jupiter et ses ondes électromagnétiques.

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UNE « MAGNIFIQUE CHAÎNE D’ÉVÉNEMENTS »
La piste vers une réponse est apparue lorsque les astronomes, notamment l’auteur en chef de cette étude Zhongua Yao, ont repéré ce qui n’était pas habituel dans ces aurores, en comparaison de ce qu’il se passe sur Terre. Effectivement, sur notre planète, les aurores ne peuvent être observées qu’à des angles spécifiques : à 65 et 80 degrés de latitude au niveau des pôles magnétiques. À une latitude plus élevée, les aurores disparaissent, car elles ne peuvent plus se former : les lignes du champ magnétique se désalignent de la Terre pour se connecter aux vents solaires. Cela signifie que, du point de vue de notre connaissance d’un champ magnétique planétaire, il ne devrait pas y avoir d’aurores dans la plus haute latitude de Jupiter.

Pourtant, les émissions aurorales à rayons X de Jupiter ont bien lieu dans ces latitudes qui contredisent les prédictions. Cela signifie que le champ magnétique est « fermé » : les lignes du champ magnétique se désalignent à un pôle, et se connectent non pas aux vents solaires, mais à nouveau à la planète, à l’autre pôle. Pour investiguer de ce côté, Zhongua Yao et son équipe ont lancé des simulations informatiques, qui ont permis de déterminer que les aurores à plusieurs champs magnétiques fermés de ce type, mais qui s’étendent sur des millions de kilomètres dans l’espace, faisaient une boucle lointaine avant de revenir vers le « corps » de Jupiter.

Ce début de réponse restait insuffisant. Les astronomes ont donc utilisé le fameux téléscope XMM-Newton, pour observer Jupiter en continu pendant 26 heures. En parallèle, la sonde Juno a survolé les zones où l’équipe prédisait l’origine des aurores. Le couplage des données a permis de découvrir que cette origine est à trouver dans les fluctuations mêmes du champ magnétique jupitérien. Quand la planète tourne, elle entraîne son champ magnétique dans ce mouvement et celui-ci est frappé par le vent solaire, qui est un flux de plasma en grande partie composé d’ions. Ces particules chargées électriquement sont alors entrainées et comprimées contre le champ magnétique. Au cours de ce processus, se créent des ondes électromagnétiques qui vont « caler » les ions sur les lignes du champ.

Comme l’illustre l’Agence spatiale européenne dans un commentaire de la découverte, il faut imaginer que les ions « surfent » sur les lignes du champ magnétique, au sein de ces ondes électroniques. Ils sont entrainés sur des milliers de kilomètres, puis, en suivant le mouvement, sont ramenés vers Jupiter et percutent l’atmosphère. C’est ce qui crée les aurores de rayons X. Il s’agit, selon les auteurs de la découverte, d’une « magnifique chaîne d’événements ».

Comme à chaque fois qu’un mystère est résolu, ce sont plein de nouveaux mystères qui sont également découverts, ouvrant de nouvelles pistes de recherche, aussi bien pour étudier les champs magnétiques d’autres planètes que des aurores très particulières sur Terre appelées aurores ioniques. Plus largement, les ondes électromagnétiques à l’origine des aurores jupitériennes pourraient bien jouer « un rôle important dans le transfert d’énergie d’un endroit à l’autre du cosmos ».

Source : https://www.numerama.com/sciences/725432-comment-se-creent-les-aurores-sur-jupiter-le-mystere-est-resolu.html

Admirez les premières images de Ganymède, la plus grosse lune de Jupiter, prises par Juno

Elle a été lancée en 2011. Depuis 2016, elle est en orbite autour de Jupiter. Et ce lundi 7 juin 2021, la mission Juno est passée tout près de Ganymède, la plus grosse lune de la plus grosse planète de notre Système solaire. La Nasa dévoile aujourd’hui les premières images de ce survol rapproché.

Voilà c’est fait. Ce lundi 7 juin 2021, la mission Juno est passée à seulement 1.038 kilomètres au-dessus de Ganymède. Plus de vingt ans après le survol rapproché de la sonde Galileo. À une vitesse de quelque 66.800 km/h, elle n’a eu que 25 minutes pour immortaliser le moment. Et Juno a déjà renvoyé vers la Terre deux images montrant la surface de la plus grande lune de Jupiter sur lesquelles apparaissent des détails remarquables. Des cratères, un terrain sombre et un terrain lumineux clairement distincts et des structures qui pourraient être liées à des failles tectoniques.

L’image de Ganymède telle qu’enregistrée par le filtre vert de la JunoCam. Pour obtenir une telle image d’un objet en rotation alors que l’imageur a un champ de vision fixe, la caméra a acquis une bande à la fois, au fur et à mesure que la lune traversait son champ de vision. Les bandes d’images capturées à l’aide des filtres rouge et bleu ne sont pas encore disponibles. © Nasa, JPL-Caltech, SwRI, MSSS

« Nous allons prendre notre temps pour tirer des conclusions scientifiques. En attendant, nous nous émerveillons devant ce spectacle céleste », commente Scott Bolton, chercheur principal de la mission Juno, dans un communiqué de la Nasa. Plus d’images sont attendues dans les prochains jours. Et elles devraient donner des informations sur la composition de Ganymède, son ionosphère, sa magnétosphère et la couche de glace qui la couvre.

D’autres images de Ganymède à venir
À l’aide de son filtre vert, l’imageur à lumière visible JunoCam a capturé presque tout un côté de la lune recouverte de glace d’eau avec une résolution d’environ un kilomètre par pixel. Plus tard, lorsque des versions de la même image seront disponibles, intégrant les filtres rouge et bleu de la caméra, les experts en imagerie seront en mesure de fournir un portrait en couleur de Ganymède.

De plus, la caméra de navigation de Juno, celle qui maintient le cap de l’engin spatial et qui est capable de fonctionner à faible luminosité, a profité de conditions idéales pour fournir une image en noir et blanc du côté obscur de Ganymède — le côté opposé au Soleil — alors qu’il était baigné d’une faible lumière diffusée par Jupiter. La résolution de l’image est comprise entre 600 à 900 mètres par pixel.

Source : https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/ganymede-admirez-premieres-images-ganymede-plus-grosse-lune-jupiter-prises-juno-87853/

Une sonde spatiale de la Nasa va survoler la plus grande lune du Système solaire ce soir

Il y a plus de 20 ans, la sonde Galileo s’approchait comme jamais de Ganymède. Aujourd’hui, l’aventure est relancée. La mission Juno s’apprête à survoler la plus grande lune de Jupiter à seulement 1.038 kilomètres d’altitude. Les astronomes sont impatients d’en recevoir les données.

En mai 2000, la sonde de la Nasa Galileo nous offrait les images les plus proches jamais obtenues de Ganymède. Ce lundi soir, à 19 h 35, heure de Paris, la mission Juno rendra une nouvelle visite rapprochée à la plus grande lune de Jupiter. Elle la survolera à seulement 1.038 kilomètres d’altitude. Et les astronomes en attendent beaucoup. Car la sonde Juno est équipée d’instruments sensibles, capables de voir Ganymède comme jamais auparavant.

C’est d’abord la croûte de glace d’eau de Ganymède qui sera observée. Le radiomètre à micro-ondes (MWR) embarqué à bord de Juno montrera comment la composition et la structure de cette glace varient en fonction de la profondeur. Pour mieux comprendre les motifs clairs et sombres que les astronomes ont déjà notés sur la surface. Le tout en attendant l’étude approfondie du Jupiter Icy Moons Explorer (Juice, ESA) qui viendra se mettre en orbite autour de Ganymède en 2032.

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De précieuses données à venir
Juno enregistrera aussi des données sur l’ionosphère ténue de la plus grande lune de Jupiter. Grâce à de petits changements de fréquence dans les signaux radio qui auront traversé cette couche externe de l’atmosphère de Ganymède alors que la sonde passera derrière la lune. Objectif : comprendre le lien entre l’ionosphère de Ganymède, son champ magnétique intrinsèque et la magnétosphère de Jupiter.

Juno recueillera aussi des informations sur l’environnement dans lequel la sonde évoluera à ce moment-là. Elle mesurera les particules de haute énergie pour établir un diagnostic des niveaux de rayonnements.

La JunoCam fournira, elle, des images probablement à couper le souffle de Ganymède. Un régal pour les yeux, mais qui aidera aussi les astronomes à identifier des changements qui ont pu intervenir à la surface de la lune depuis les images renvoyées par Voyager et Galileo.

Source : https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/ganymede-sonde-spatiale-nasa-va-survoler-plus-grande-lune-systeme-solaire-ce-soir-87853/