Les observations combinées de trois engins spatiaux montrent que les caractéristiques aurorales les plus brillantes de Jupiter enregistrées à ce jour sont alimentées à la fois par la lune volcanique Io et par l'interaction avec le vent solaire.

Sur Terre, Les aurores sont clairement entraînées par le vent solaire qui passe devant la planète. Mais les gigantesques aurores de Jupiter, d'une amplitude plus puissante que celles de la Terre, seraient principalement dues à des facteurs au sein du système jovien. Maintenant, en combinant les observations de trois engins spatiaux, des scientifiques d'une collaboration internationale dirigée par un chercheur du RIKEN Nishina Center for Accelerator-Based Science ont montré que le tableau est complexe :des volcans sur Io, l'une des lunes de Jupiter - et le corps volcanique le plus actif du système solaire - est responsable de l'alimentation de certaines des caractéristiques aurorales les plus brillantes de Jupiter grâce à des interactions avec l'onde de choc causée par l'arrivée du vent solaire.

Pour réaliser l'étude, le groupe a examiné les données de trois sources spatiales :le satellite japonais Hisaki, un observatoire de l'ultraviolet extrême en orbite terrestre qui a été lancé en orbite terrestre basse en 2013, le vaisseau spatial Juno, qui est entré en orbite autour de Jupiter en juillet 2016, et le télescope spatial Hubble, qui a pris des photos haute résolution dans l'ultraviolet lointain de Jupiter alors que Juno entrait en orbite. En combinant les données des trois engins spatiaux, y compris des instantanés pris par Hisaki à des intervalles de dix minutes pour une période de plus de six mois, l'équipe a pu cartographier plus précisément le processus par lequel le gaz sulfureux émergeant des puissants volcans d'Io est stocké dans la zone éloignée de Jupiter, accéléré de façon transitoire, transféré vers Jupiter, et canalisé dans la région polaire de Jupiter où il conduit l'aurore. Ces découvertes ont été détectées lors d'un "éclaircissement transitoire" des aurores de Jupiter - le phénomène se déplaçant de la région polaire vers l'équateur - qui a été détecté en mai 2016, alors que Junon approchait. Les données ont montré que l'énergie de l'émission de gaz d'Io était en quelque sorte transférée vers Jupiter à une vitesse approchant 400 à 800 kilomètres par seconde dans la région équatoriale de l'espace autour de Jupiter.

Des observations précédentes avaient été faites en combinant les données d'Hisaki et le HST avait conclu que le vent solaire avait peu à voir avec les aurores transitoires. « Quelle est la particularité de nos observations, " dit l'auteur principal Tomoki Kimura, un chercheur postdoctoral spécial au RIKEN, "est que nous avons pu chronométrer les observations avec l'arrivée du vaisseau spatial Juno en orbite jovienne. Il s'avère que Juno a détecté une onde de choc provenant du vent solaire, et cela nous a conduit à déduire que le vent solaire était, avec Io, jouer un rôle dans le processus en conduisant l'énergie vers Jupiter."

Autrefois, il était généralement considéré que le champ magnétique d'un corps astronomique en rotation est suffisamment puissant pour dominer complètement les mouvements azimutaux d'énergie et de masse à proximité, mais les conclusions de l'équipe remettent en cause cette hypothèse, car l'énergie semble se déplacer de la zone éloignée de Jupiter vers Jupiter.. De plus, ce processus semble être valable pour d'autres corps en rotation tels que les étoiles à neutrons.

En regardant vers l'avenir, Kimura continue, "Le système jovien est connu pour contenir plusieurs lunes glacées, à savoir Europa et Ganymède, qui peuvent potentiellement avoir une vie extraterrestre dans leurs océans souterrains d'eau liquide, et l'énergie conduite de la région éloignée vers Jupiter pourrait fournir un support pour les processus chimiques sur la surface glacée des lunes. Dans le passé, nous ne savions pas comment l'énergie était accélérée à des vitesses aussi énormes, mais maintenant, grâce à ces découvertes, nous avons une meilleure idée. Maintenant que Junon est en orbite autour de Jupiter, nous continuerons à recevoir de nouvelles données d'observation qui nous aideront à déterminer comment l'énergie est transférée, nous permettant à nouveau d'avoir un aperçu de notre recherche de la vie dans ces mondes glacés."

L'ouvrage est publié dans Lettres de recherche géophysique .