Le spectrographe ultraviolet (UVS) dirigé par SwRI en orbite autour de Jupiter à bord du vaisseau spatial Juno de la NASA a détecté de nouvelles caractéristiques de faible aurore, caractérisé par des émissions en forme d'anneau, qui se développent rapidement dans le temps. Les scientifiques du SwRI ont déterminé que des particules chargées provenant du bord de la magnétosphère massive de Jupiter déclenchaient ces émissions aurorales.

"Nous pensons que ces caractéristiques ultraviolettes faibles récemment découvertes proviennent de millions de kilomètres de Jupiter, près de la limite de la magnétosphère jovienne avec le vent solaire, " a déclaré le Dr Vincent Hue, auteur principal d'un article accepté par le Journal de recherche géophysique :physique de l'espace. "Le vent solaire est un flux supersonique de particules chargées émises par le Soleil. Lorsqu'elles atteignent Jupiter, ils interagissent avec sa magnétosphère d'une manière encore mal comprise."

Jupiter et la Terre ont toutes deux des champs magnétiques qui offrent une protection contre le vent solaire. Plus le champ magnétique est fort, plus la magnétosphère est grande. Le champ magnétique de Jupiter est de 20, 000 fois plus forte que celle de la Terre et crée une magnétosphère si grande qu'elle commence à dévier le vent solaire de 2 à 4 millions de kilomètres avant d'atteindre Jupiter.

"Malgré des décennies d'observations depuis la Terre combinées à de nombreuses mesures in-situ d'engins spatiaux, les scientifiques ne comprennent toujours pas pleinement le rôle que joue le vent solaire dans la modération des émissions aurorales de Jupiter, " a déclaré le Dr Thomas Greathouse de SwRI, un co-auteur de cette étude. "La dynamique magnétosphérique de Jupiter, le mouvement des particules chargées au sein de sa magnétosphère, est en grande partie contrôlé par la rotation de 10 heures de Jupiter, le plus rapide du système solaire. Le rôle du vent solaire est encore débattu."

L'un des objectifs de la mission Juno, récemment approuvé par la NASA pour une prolongation jusqu'en 2025, est d'explorer la magnétosphère de Jupiter en mesurant ses aurores avec l'instrument UVS. Des observations précédentes avec le télescope spatial Hubble et Juno ont permis aux scientifiques de déterminer que la plupart des puissantes aurores de Jupiter sont générées par des processus internes, c'est le mouvement des particules chargées dans la magnétosphère. Cependant, à de nombreuses reprises, UVS a détecté un faible type d'aurore, caractérisé par des anneaux d'émissions qui s'étendent rapidement avec le temps.

"L'emplacement à haute latitude des anneaux indique que les particules à l'origine des émissions proviennent de la lointaine magnétosphère jovienne, près de sa limite avec le vent solaire, " a déclaré Bertrand Bonfond, un co-auteur de cette étude de l'Université de Liège en Belgique. Dans cette région, le plasma du vent solaire interagit souvent avec le plasma jovien d'une manière que l'on pense former des instabilités "Kelvin-Helmholtz". Ces phénomènes se produisent lorsqu'il y a des vitesses de cisaillement, comme à l'interface entre deux fluides se déplaçant à des vitesses différentes. Un autre candidat potentiel pour produire les anneaux sont les événements de reconnexion magnétique en journée, où convergent les champs magnétiques jovien et interplanétaire de direction opposée, réorganiser et reconnecter.

On pense que ces deux processus génèrent des faisceaux de particules qui pourraient voyager le long des lignes de champ magnétique jovien, pour finalement précipiter et déclencher les aurores annulaires sur Jupiter.

"Bien que cette étude ne conclue pas quels processus produisent ces caractéristiques, la mission étendue Juno nous permettra de capturer et d'étudier davantage ces événements transitoires faibles, ", a déclaré Hué.