Les scientifiques de la mission Juno de la NASA ont observé des quantités massives d'énergie tourbillonnant au-dessus des régions polaires de Jupiter qui contribuent aux puissantes aurores de la planète géante - mais pas de la manière attendue par les chercheurs.

L'examen des données recueillies par le spectrographe ultraviolet et les instruments de détection de particules énergétiques à bord du vaisseau spatial Juno en orbite autour de Jupiter, une équipe dirigée par Barry Mauk du Laboratoire de physique appliquée de l'Université Johns Hopkins, Laurier, Maryland, signatures observées de potentiels électriques puissants, aligné avec le champ magnétique de Jupiter, qui accélèrent les électrons vers l'atmosphère jovienne à des énergies allant jusqu'à 400, 000 électrons-volts. C'est 10 à 30 fois plus élevé que les plus grands potentiels auroraux observés sur Terre, où seuls plusieurs milliers de volts sont généralement nécessaires pour générer l'aurore la plus intense - connue sous le nom d'aurore discrète - l'éblouissante, torsion, des aurores boréales et australes ressemblant à des serpents observées dans des endroits comme l'Alaska et le Canada, Europe du Nord, et de nombreuses autres régions polaires du nord et du sud.

Jupiter a l'aurore la plus puissante du système solaire, l'équipe n'a donc pas été surprise que les potentiels électriques jouent un rôle dans leur génération. Qu'est-ce qui intrigue les chercheurs, Mauk a dit, est que malgré les magnitudes de ces potentiels à Jupiter, ils ne sont observés que parfois et ne sont pas à l'origine des aurores les plus intenses, comme ils le sont sur Terre.

« À Jupiter, les aurores les plus brillantes sont causées par une sorte de processus d'accélération turbulent que nous ne comprenons pas très bien, " dit Mauk, qui dirige l'équipe d'enquête pour l'instrument de détection de particules énergétiques Jupiter (JEDI) construit par APL. "Il y a des indices dans nos dernières données indiquant qu'à mesure que la densité de puissance de la génération aurorale devient de plus en plus forte, le processus devient instable et un nouveau processus d'accélération prend le relais. Mais nous devrons continuer à regarder les données. »

Les scientifiques considèrent Jupiter comme une sorte de laboratoire de physique pour les mondes au-delà de notre système solaire, dire que la capacité de Jupiter à accélérer les particules chargées à des énergies immenses a des implications sur la façon dont des systèmes astrophysiques plus éloignés accélèrent les particules. Mais ce qu'ils apprennent sur les forces qui animent l'aurore de Jupiter et façonnent son environnement météorologique spatial a également des implications pratiques dans notre propre arrière-cour planétaire.

"Les énergies les plus élevées que nous observons dans les régions aurorales de Jupiter sont formidables. Ces particules énergétiques qui créent l'aurore font partie de l'histoire de la compréhension des ceintures de rayonnement de Jupiter, qui posent un tel défi à Juno et aux prochaines missions spatiales vers Jupiter en cours de développement, " a déclaré Mauk. " L'ingénierie autour des effets débilitants du rayonnement a toujours été un défi pour les ingénieurs des vaisseaux spatiaux pour les missions sur Terre et ailleurs dans le système solaire. Ce que nous apprenons ici, et d'engins spatiaux comme les sondes Van Allen et la mission magnétosphérique multiéchelle (MMS) de la NASA qui explorent la magnétosphère terrestre, nous en apprendra beaucoup sur la météo spatiale et la protection des engins spatiaux et des astronautes dans des environnements spatiaux difficiles. Comparer les processus de Jupiter et de la Terre est incroyablement précieux pour tester nos idées sur le fonctionnement de la physique planétaire."

Mauk et ses collègues présentent leurs conclusions dans le numéro du 7 septembre du journal La nature .