Les lignes multicolores de cette image conceptuelle représentent les lignes de champ magnétique qui relient l'orbite d'Io à l'atmosphère de Jupiter. Les ondes radio émergent de la source et se propagent le long des parois d'un cône creux (zone grise). Junon, son orbite représentée par la ligne blanche traversant le cône, reçoit le signal lorsque la rotation de Jupiter balaie ce cône au-dessus du vaisseau spatial. Crédit :NASA/GSFC/Jay Friedlander
L'instrument Juno Waves a "écouté" les émissions radio de l'immense champ magnétique de Jupiter pour trouver leurs emplacements précis.
En écoutant la pluie d'électrons affluer sur Jupiter depuis sa lune intensément volcanique Io, Des chercheurs utilisant le vaisseau spatial Juno de la NASA ont découvert ce qui déclenche les puissantes émissions radio dans le gigantesque champ magnétique de la planète monstre. Le nouveau résultat met en lumière le comportement des énormes champs magnétiques générés par les planètes géantes gazeuses comme Jupiter.
Jupiter a le plus gros, champ magnétique le plus puissant de toutes les planètes de notre système solaire, avec une force à sa source d'environ 20, 000 fois plus fort que celui de la Terre. Il est ballotté par le vent solaire, un flux de particules chargées électriquement et de champs magnétiques soufflant constamment du Soleil. Selon la force du vent solaire, Le champ magnétique de Jupiter peut s'étendre jusqu'à 2 millions de miles (3,2 millions de kilomètres) vers le Soleil et s'étendre à plus de 600 millions de miles (plus de 965 millions de kilomètres) du Soleil, jusqu'à l'orbite de Saturne.
Jupiter a plusieurs grandes lunes qui orbitent dans son champ magnétique massif, avec Io étant le plus proche. Io est pris dans un bras de fer gravitationnel entre Jupiter et les deux voisines de ces autres grandes lunes, qui génère de la chaleur interne qui alimente des centaines d'éruptions volcaniques à sa surface.
Ces volcans libèrent collectivement une tonne de matière (gaz et particules) par seconde dans l'espace près de Jupiter. Une partie de ce matériau se divise en ions et électrons chargés électriquement et est rapidement capturé par le champ magnétique de Jupiter. Alors que le champ magnétique de Jupiter balaie Io, les électrons de la lune sont accélérés le long du champ magnétique vers les pôles de Jupiter. Sur leur chemin, ces électrons génèrent des ondes radio "décamétriques" (émissions radio dites décamétriques, ou DAM). L'instrument Juno Waves peut "écouter" cette émission radio générée par la pluie d'électrons.
Les chercheurs ont utilisé les données des ondes Juno pour identifier les emplacements précis dans le vaste champ magnétique de Jupiter d'où provenaient ces émissions radio. Ces emplacements sont là où les conditions sont idéales pour générer les ondes radio; ils ont la bonne intensité de champ magnétique et la bonne densité d'électrons (ni trop ni trop peu), selon l'équipe.
Cette image traitée d'Io par New Horizons montre le panache de 290 kilomètres de haut (180 miles de haut) du volcan Tvashtar près du pôle nord d'Io. Le panache beaucoup plus petit du volcan Prométhée est également visible dans la direction de 9 heures. Le sommet du panache du volcan Masubi apparaît comme une tache lumineuse irrégulière près du bas. Crédit :NASA/JHUAPL/SwRI
"L'émission radio est probablement constante, mais Juno doit être au bon endroit pour écouter, " a déclaré Yasmina Martos du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, et l'Université du Maryland, Parc du Collège.
Les ondes radio émergent de la source le long des parois d'un cône creux aligné et contrôlé par la force et la forme du champ magnétique de Jupiter. Juno ne reçoit le signal que lorsque la rotation de Jupiter balaie ce cône au-dessus du vaisseau spatial, de la même manière, une balise de phare éclaire brièvement un navire en mer. Martos est l'auteur principal d'un article sur cette recherche publié en juin 2020 dans le Journal of Geophysical Research :Planètes .
Les données de Juno ont permis à l'équipe de calculer que l'énergie des électrons générant les ondes radio était bien plus élevée que prévu, jusqu'à 23 fois plus. Aussi, les électrons n'ont pas nécessairement besoin de provenir d'une lune volcanique. Par exemple, ils pourraient être dans le champ magnétique de la planète (magnétosphère) ou provenir du Soleil dans le cadre du vent solaire, selon l'équipe.
