une, Les projections orthographiques des incertitudes de température sont toutes inférieures à 5 %. De longues lignes pointillées en noir et blanc montrent l'ovale auroral principal de Jupiter, de courtes lignes pointillées en noir et blanc correspondent à l'empreinte magnétique de Io, et la seule ligne noire épaisse correspond à l'empreinte magnétique d'Amalthée (comme décrit dans le texte principal). Un globe visible généré par ordinateur de Jupiter basé sur l'imagerie du télescope spatial Hubble est montré sous la projection de température H3+. Crédit image:NASA Goddard Space Flight Center et Space Telescope Science Institute. Notez que Jupiter est incliné différemment à chaque date pour révéler des caractéristiques différentes. Les lignes de quadrillage de longitude et de latitude affichées sont espacées par incréments de 60° et 10°, respectivement. Les centiles d'incertitude médian (et maximum) sont de 2,2 % (5 %) pour le 14 avril 2016 et de 1,6 % (5 %) pour le 25 janvier 2017. b, Températures médianes joviennes H3+ trouvées pour chaque latitude sur toutes les longitudes. Les barres d'erreur sont de 1σ et indiquent la variation de température sur toutes les longitudes. Les Méthodes décrivent le processus de mappage, et Données étendues Le tableau 1 montre les tailles de compartiments spatiaux qui ont été utilisées dans chaque projection. Crédit :Université de Leicester
Nouvelle recherche publiée dans La nature a révélé la solution à la « crise énergétique » de Jupiter, qui a intrigué les astronomes pendant des décennies.
Les scientifiques de l'espace de l'Université de Leicester ont travaillé avec des collègues de l'Agence spatiale japonaise (JAXA), Université de Boston, Le Goddard Space Flight Center de la NASA et le National Institute of Information and Communications Technology (NICT) pour révéler le mécanisme derrière le réchauffement atmosphérique de Jupiter.
Maintenant, en utilisant les données de l'observatoire Keck à Hawai'i, les astronomes ont créé la carte la plus détaillée mais globale de la haute atmosphère de la géante gazeuse, confirmant pour la première fois que les puissantes aurores de Jupiter sont responsables du chauffage à l'échelle de la planète.
Le Dr James O'Donoghue est chercheur à la JAXA et a terminé son doctorat. à Leicester, et est l'auteur principal du document de recherche. Il a dit:
"Nous avons d'abord commencé à essayer de créer une carte thermique globale de l'atmosphère supérieure de Jupiter à l'Université de Leicester. Le signal n'était pas assez lumineux pour révéler quoi que ce soit en dehors des régions polaires de Jupiter à l'époque, mais avec les leçons tirées de ce travail, nous avons réussi à gagner du temps sur l'un des plus grands, télescopes les plus compétitifs sur Terre quelques années plus tard.
"En utilisant le télescope Keck, nous avons produit des cartes de température d'une précision extraordinaire. Nous avons constaté que les températures commencent très haut dans les aurores, comme attendu des travaux antérieurs, mais maintenant nous pouvions observer que l'aurore de Jupiter, malgré l'occupation de moins de 10 % de la superficie de la planète, semblent chauffer le tout.
"Cette recherche a commencé à Leicester et s'est poursuivie à l'Université de Boston et à la NASA avant de se terminer à la JAXA au Japon. Des collaborateurs de chaque continent travaillant ensemble ont fait de cette étude un succès, combiné avec les données du vaisseau spatial Juno de la NASA en orbite autour de Jupiter et du vaisseau spatial Hisaki de la JAXA, un observatoire dans l'espace."
Le Dr Tom Stallard et le Dr Henrik Melin font tous deux partie de l'École de physique et d'astronomie de l'Université de Leicester. Le Dr Stallard a ajouté :
"Il y a un puzzle de très longue date dans la mince atmosphère au sommet de chaque planète géante de notre système solaire. Avec chaque mission spatiale de Jupiter, ainsi que des observations au sol, au cours des 50 dernières années, nous avons toujours mesuré les températures équatoriales comme étant beaucoup trop chaudes.
"Cette" crise énergétique "est un problème de longue date :les modèles ne parviennent-ils pas à modéliser correctement la façon dont la chaleur s'écoule des aurores ? ou existe-t-il une autre source de chaleur inconnue près de l'équateur ?
Jupiter est montré en lumière visible pour le contexte sous une impression artistique de la lueur infrarouge de la haute atmosphère jovienne. La luminosité de cette couche supérieure de l'atmosphère correspond aux températures, du chaud au froid, dans cet ordre :blanc, jaune, rouge vif et enfin, rouge foncé. Les aurores sont les régions les plus chaudes et l'image montre comment la chaleur peut être transportée par les vents loin des aurores et provoquer un réchauffement planétaire. Crédit :J. O'Donoghue (JAXA)/Hubble/NASA/ESA/A. Simon/J. Schmidt
"Cet article décrit comment nous avons cartographié cette région avec des détails sans précédent et avons montré que, à Jupiter, le réchauffement équatorial est directement associé au réchauffement auroral."
Les aurores se produisent lorsque des particules chargées sont capturées dans le champ magnétique d'une planète. Ceux-ci spiralent le long des lignes de champ vers les pôles magnétiques de la planète, frappant des atomes et des molécules dans l'atmosphère pour libérer de la lumière et de l'énergie.
Sur Terre, cela conduit au spectacle de lumière caractéristique qui forme les aurores boréales et les australes. A Jupiter, la matière crachant de sa lune volcanique, oh, conduit aux aurores les plus puissantes du système solaire et à un énorme réchauffement dans les régions polaires de la planète.
Bien que les aurores joviennes aient longtemps été un candidat de choix pour chauffer l'atmosphère de la planète, les observations n'ont pas été en mesure de confirmer ou d'infirmer cela jusqu'à présent.
Les cartes précédentes de la température atmosphérique supérieure ont été formées à l'aide d'images constituées de quelques pixels seulement. Ce n'est pas une résolution suffisante pour voir comment la température pourrait être modifiée à travers la planète, fournissant peu d'indices quant à l'origine de la chaleur supplémentaire.
Les chercheurs ont créé cinq cartes de la température atmosphérique à différentes résolutions spatiales, avec la carte de résolution la plus élevée montrant une mesure de température moyenne pour des carrés de deux degrés de longitude « haute » par deux degrés de latitude « large ».
L'équipe en a écumé plus de 10, 000 points de données individuels, cartographier uniquement les points avec une incertitude de moins de cinq pour cent.
Les modèles d'atmosphères des géantes gazeuses suggèrent qu'elles fonctionnent comme un réfrigérateur géant, avec de l'énergie thermique puisée de l'équateur vers le pôle, et déposés dans la basse atmosphère de ces régions polaires.
Ces nouvelles découvertes suggèrent que les aurores changeantes peuvent entraîner des vagues d'énergie contre ce flux vers les pôles, permettant à la chaleur d'atteindre l'équateur.
Les observations ont également montré une région de réchauffement localisé dans la région sous-aurorale qui pourrait être interprétée comme une vague limitée de chaleur se propageant vers l'équateur, ce qui pourrait être interprété comme une preuve du processus entraînant le transfert de chaleur.
La recherche planétaire à l'Université de Leicester couvre l'étendue du système jovien, de la magnétosphère et de l'atmosphère de la planète, à sa collection diversifiée de satellites.
