Une image de Jupiter prise par la sonde Juno. Crédit :J.E.P. Connerney et al., Sciences (2017)
la mission Juno de la NASA, dirigé par le Dr Scott Bolton du Southwest Research Institute, réécrit ce que les scientifiques pensaient savoir sur Jupiter en particulier, et les géantes gazeuses en général, selon une paire de Science documents publiés aujourd'hui. La sonde Juno est en orbite autour de Jupiter depuis juillet 2016, passant à moins de 3, 000 milles des sommets équatoriaux.
"Ce que nous avons appris jusqu'à présent est bouleversant. Ou devrais-je dire, Jupiter fracassant, " dit Bolton, L'investigateur principal de Junon. « Des découvertes sur son cœur, composition, magnétosphère, et les poteaux sont aussi époustouflants que les photographies générées par la mission."
Les huit instruments scientifiques du vaisseau spatial à énergie solaire sont conçus pour étudier la structure intérieure de Jupiter, atmosphère, et la magnétosphère. Deux instruments développés et dirigés par SwRI travaillent de concert pour étudier les aurores de Jupiter, le plus grand spectacle de lumière du système solaire. L'expérience Jovian Auroral Distributions Experiment (JADE) est un ensemble de capteurs détectant les électrons et les ions associés aux aurores de Jupiter. Le spectrographe d'imagerie ultraviolette (UVS) examine les aurores sous la lumière UV pour étudier la haute atmosphère de Jupiter et les particules qui entrent en collision avec elle. Les scientifiques s'attendaient à trouver des similitudes avec les aurores terrestres, mais les processus auroraux joviens s'avèrent déroutants.
"Bien que de nombreuses observations aient des analogues terrestres, il semble que différents processus soient à l'œuvre pour créer les aurores, " a déclaré le Dr Phil Valek de SwRI, Corde d'instrument JADE. "Avec JADE, nous avons observé des plasmas remontant de la haute atmosphère pour aider à peupler la magnétosphère de Jupiter. Cependant, les particules énergétiques associées aux aurores joviennes sont très différentes de celles qui alimentent les émissions aurorales les plus intenses sur Terre."
Crédit :J.E.P. Connerney et al., Sciences (2017)
Aussi surprenant, Les bandes caractéristiques de Jupiter disparaissent près de ses pôles. Les images JunoCam montrent une scène chaotique de tempêtes tourbillonnantes atteignant la taille de Mars dominant un fond bleuâtre. Depuis les premières observations de ces ceintures et zones il y a plusieurs décennies, les scientifiques se sont demandé jusqu'où ces caractéristiques persistent sous la façade tourbillonnante de la géante gazeuse. L'instrument de sondage à micro-ondes de Juno révèle que les phénomènes météorologiques topiques s'étendent profondément sous les sommets des nuages, à des pressions de 100 bars, 100 fois la pression atmosphérique de la Terre au niveau de la mer.
"Toutefois, il y a une asymétrie nord-sud. Les profondeurs des bandes sont inégalement réparties, " a déclaré Bolton. " Nous avons observé un étroit panache riche en ammoniac à l'équateur. Cela ressemble à un plus profond, version plus large des courants d'air qui montent de l'équateur terrestre et génèrent les alizés."
Juno cartographie les champs gravitationnels et magnétiques de Jupiter pour mieux comprendre la structure intérieure de la planète et mesurer la masse du noyau. Les scientifiques pensent qu'une dynamo - une rotation, convection, fluide électriquement conducteur dans le noyau externe d'une planète - est le mécanisme de génération des champs magnétiques planétaires.
Cette image mise à disposition par la NASA jeudi, 25 mai, 2017, et fabriqué à partir de données capturées par le vaisseau spatial Juno montre le pôle sud de Jupiter. Les caractéristiques ovales sont des cyclones, jusqu'à 600 milles (1, 000 kilomètres) de diamètre. Les cyclones sont séparés de la grande tache rouge de Jupiter, une violente tempête semblable à un ouragan au sud de l'équateur. Le composite, image couleur améliorée a été faite à partir de données sur trois orbites distinctes. (NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Betsy Asher Hall/Gervasio Robles via AP)
"Les mesures du champ de gravité de Juno diffèrent considérablement de ce à quoi nous nous attendions, ce qui a des implications sur la répartition des éléments lourds à l'intérieur, y compris l'existence et la masse du noyau de Jupiter, " dit Bolton. La magnitude du champ magnétique observé était de 7,766 Gauss, nettement plus fort que prévu. Mais la vraie surprise était la variation spatiale dramatique dans le champ, qui était nettement plus élevé que prévu dans certains endroits, et nettement inférieur dans d'autres. "Nous avons caractérisé le champ pour estimer la profondeur de la région dynamo, suggérant qu'il peut se produire dans une couche d'hydrogène moléculaire au-dessus de la transition induite par la pression vers l'état métallique."
Ces résultats scientifiques préliminaires ont été publiés dans deux articles dans une édition spéciale de Science . Bolton est l'auteur principal de « l'atmosphère intérieure et profonde de Jupiter :le premier passage de pôle à pôle avec le vaisseau spatial Juno ». Dr Frederic Allegrini de SwRI, Dr Randy Gladstone, et Valek sont co-auteurs de « La magnétosphère et les aurores de Jupiter observées par le vaisseau spatial Juno lors de ses premières orbites polaires » ; l'auteur principal est le Dr John Connerney de la Space Research Corporation.
Juno est la deuxième mission développée dans le cadre du programme New Frontiers de la NASA. La première était la mission New Horizons dirigée par SwRI, qui a fourni le premier aperçu historique du système Pluton en juillet 2015 et est maintenant en route vers une nouvelle cible dans la ceinture de Kuiper. Le Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie, gère la mission Juno pour le chercheur principal, Bolton de SwRI. Lockheed Martin de Denver a construit le vaisseau spatial. L'Agence spatiale italienne a fourni un instrument de spectromètre infrarouge et une partie de l'expérience scientifique radio.
