Le phénomène de foudre connu sous le nom de sprite représenté à Jupiter dans cette illustration. L'atmosphère riche en hydrogène de Jupiter les ferait probablement apparaître bleues. Dans la haute atmosphère terrestre, la présence d'azote leur donne une couleur rougeâtre. Crédit :NASA/JPL-Caltech/SwRI
De nouveaux résultats de la mission Juno de la NASA à Jupiter suggèrent que des « sprites » ou des « elfes » pourraient danser dans la haute atmosphère de la plus grande planète du système solaire. C'est la première fois que ces brillants, des éclairs de lumière imprévisibles et extrêmement brefs, anciennement connus sous le nom d'événements lumineux transitoires, ou TLE - ont été observés sur un autre monde. Les résultats ont été publiés le 27 octobre, 2020, dans le Journal de recherche géophysique :Planètes .
Les scientifiques ont prédit ces brillants, des éclairs de lumière ultra-rapides devraient également être présents dans l'immense atmosphère agitée de Jupiter, mais leur existence restait théorique. Puis, à l'été 2019, des chercheurs travaillant avec les données du spectrographe ultraviolet (UVS) de Juno ont découvert quelque chose d'inattendu :un bande étroite d'émission ultraviolette qui a disparu en un éclair.
« UVS a été conçu pour caractériser les magnifiques aurores boréales et méridionales de Jupiter, " dit Gilles, un scientifique Juno et l'auteur principal de l'article. "Mais nous avons découvert des images UVS qui montraient non seulement une aurore jovienne, mais aussi un flash lumineux de lumière UV dans le coin où il n'était pas censé être. Plus notre équipe l'examinait, plus nous réalisions que Juno avait peut-être détecté un TLE sur Jupiter."
Bref et brillant
Nommé d'après un espiègle, personnage à l'esprit vif dans le folklore anglais, les sprites sont des événements lumineux transitoires déclenchés par des décharges de foudre provenant d'orages bien en dessous. Sur Terre, ils se produisent jusqu'à 60 miles (97 kilomètres) au-dessus d'intense, des orages imposants et illuminent une région du ciel à des dizaines de kilomètres de diamètre, mais ne durent que quelques millisecondes (une fraction du temps qu'il vous faut pour cligner des yeux).
Le pôle sud de Jupiter et un événement lumineux transitoire potentiel - un imprévisible, et un éclair de lumière extrêmement bref - est visible sur cette image annotée des données acquises le 10 avril, 2020, de l'instrument UVS de Juno. Crédit :NASA/JPL-Caltech/SwRI
Ressemblant presque à une méduse, les sprites comportent une goutte centrale de lumière (sur Terre, c'est 15 à 30 milles, soit 24 à 48 kilomètres, de l'autre côté), avec de longues vrilles s'étendant à la fois vers le sol et vers le haut. Les elfes (abréviation d'émission de lumière et de perturbations à très basse fréquence dues aux sources d'impulsions électromagnétiques) apparaissent sous la forme d'un disque aplati brillant dans la haute atmosphère terrestre. Ils, trop, éclairent le ciel pendant quelques millisecondes, mais peuvent devenir plus gros que les sprites, jusqu'à 200 miles (320 kilomètres) de diamètre sur Terre.
Leurs couleurs sont également distinctives. "Sur Terre, les sprites et les elfes apparaissent de couleur rougeâtre en raison de leur interaction avec l'azote dans la haute atmosphère, " dit Giles. " Mais sur Jupiter, la haute atmosphère est principalement constituée d'hydrogène, ils apparaîtraient donc probablement soit en bleu, soit en rose. »
Emplacement, Emplacement, Emplacement
L'apparition de sprites et d'elfes à Jupiter a été prédite par plusieurs études publiées précédemment. Synchronisation avec ces prédictions, les 11 événements lumineux à grande échelle détectés par l'instrument UVS de Juno se sont produits dans une région où des orages sont connus pour se former. Les scientifiques de Juno pourraient également exclure qu'il s'agissait simplement de méga-éclairs, car ils ont été trouvés à environ 300 kilomètres au-dessus de l'altitude où se forme la majorité des éclairs de Jupiter, sa couche de nuage d'eau. Et UVS a enregistré que les spectres des éclairs brillants étaient dominés par les émissions d'hydrogène.
Une rotation, vaisseau spatial à énergie solaire, Junon, arrivé à Jupiter en 2016 après avoir effectué un voyage de cinq ans. Depuis, il a effectué 29 survols scientifiques de la géante gazeuse, chaque orbite prend 53 jours.
"Nous continuons à rechercher des signes plus révélateurs d'elfes et de sprites chaque fois que Juno fait un pass scientifique, " dit Giles. " Maintenant que nous savons ce que nous cherchons, il sera plus facile de les trouver sur Jupiter et sur d'autres planètes. Et comparer les lutins et les elfes de Jupiter avec ceux d'ici sur Terre nous aidera à mieux comprendre l'activité électrique dans les atmosphères planétaires."
