Cette image tirée d'une animation illustre le champ magnétique de Jupiter à un moment donné. La Grande Tache Bleue, une concentration de champ magnétique invisible à l'œil près de l'équateur, se distingue comme une caractéristique particulièrement forte. Crédit :NASA/JPL-Caltech/Harvard/Moore et al.
La mission Juno de la NASA à Jupiter a fait la première détection définitive au-delà de notre monde d'un champ magnétique interne qui change avec le temps, un phénomène appelé variation séculaire. Juno a déterminé que la variation séculaire de la géante gazeuse est très probablement due aux vents atmosphériques profonds de la planète.
La découverte aidera les scientifiques à mieux comprendre la structure intérieure de Jupiter, y compris la dynamique atmosphérique, ainsi que les changements dans le champ magnétique terrestre. Un article sur la découverte a été publié aujourd'hui dans la revue Astronomie de la nature .
"La variation séculaire est sur la liste de souhaits des planétologues depuis des décennies, " a déclaré Scott Bolton, Chercheur principal Juno du Southwest Research Institute de San Antonio. "Cette découverte n'a pu avoir lieu qu'en raison des instruments scientifiques extrêmement précis de Juno et de la nature unique de l'orbite de Juno, qui le porte bas au-dessus de la planète alors qu'il voyage d'un pôle à l'autre."
Caractériser le champ magnétique d'une planète nécessite des mesures rapprochées. Les scientifiques de Juno ont comparé les données des missions passées de la NASA à Jupiter (Pioneer 10 et 11, Voyager 1 et Ulysse) à un nouveau modèle du champ magnétique de Jupiter (appelé JRM09). Le nouveau modèle était basé sur les données recueillies lors des huit premiers passages scientifiques de Juno sur Jupiter à l'aide de son magnétomètre, un instrument capable de générer une carte tridimensionnelle détaillée du champ magnétique.
Cette vue saisissante de la grande tache rouge de Jupiter et de l'hémisphère sud turbulent a été capturée par le vaisseau spatial Juno de la NASA alors qu'il effectuait un passage rapproché de la planète géante gazeuse. Crédit :NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill
Ce que les scientifiques ont découvert, c'est que depuis les premières données de champ magnétique de Jupiter fournies par le vaisseau spatial Pioneer jusqu'aux dernières données fournies par Juno, il y a eu des changements mineurs mais distincts sur le terrain.
"Trouver quelque chose d'aussi infime que ces changements dans quelque chose d'aussi immense que le champ magnétique de Jupiter était un défi, " a déclaré Kimee Moore, un scientifique Juno de l'Université Harvard à Cambridge, Massachusetts. "Le fait d'avoir une base d'observations rapprochées sur quatre décennies nous a fourni juste assez de données pour confirmer que le champ magnétique de Jupiter change effectivement avec le temps."
Une fois que l'équipe Juno a prouvé que des variations séculaires se produisaient, ils ont cherché à expliquer comment un tel changement pourrait se produire. Le fonctionnement des vents atmosphériques (ou zonaux) de Jupiter expliquait le mieux les changements de son champ magnétique. Ces vents s'étendent de la surface de la planète à plus de 1, 860 milles (3, 000 kilomètres) de profondeur, où l'intérieur de la planète commence à passer du gaz au métal liquide hautement conducteur. On pense qu'ils cisaillent les champs magnétiques, les étirer et les transporter autour de la planète.
Nulle part la variation séculaire de Jupiter n'était aussi importante qu'à la Grande Tache Bleue de la planète, une zone intense de champ magnétique près de l'équateur de Jupiter. La combinaison de la Grande Tache Bleue, avec ses forts champs magnétiques localisés, et les vents zonaux forts à cette latitude entraînent les plus grandes variations séculaires dans le domaine du monde jovien.
"Il est incroyable qu'un point chaud magnétique étroit, la Grande Tache Bleue, pourrait être responsable de presque toute la variation séculaire de Jupiter, mais les chiffres le prouvent, " a déclaré Moore. " Avec cette nouvelle compréhension des champs magnétiques, lors des futurs passages scientifiques, nous commencerons à créer une carte planétaire de la variation séculaire de Jupiter. Il peut également avoir des applications pour les scientifiques qui étudient le champ magnétique terrestre, qui recèle encore de nombreux mystères à résoudre."
