Résoudre le mystère des étranges aurores à rayons X pulsées de Jupiter

Les mystérieuses aurores X de Jupiter expliquées

Jupiter est une planète étonnante à bien des égards, avec son de belles bandes de nuages, le la plus grande tempête du système solaire, et des phénomènes inhabituels comme tempêtes géométriques à ses pôles. Et il présente d’autres bizarreries que nous sommes encore en train d’apprendre, comme le fait qu’il présente d’étranges aurores à rayons X quelque peu comparables aux aurores boréales ici sur Terre.

Depuis 40 ans, les scientifiques se demandent comment fonctionnent ces aurores à rayons X, et maintenant une nouvelle étude révèle le mécanisme qui les sous-tend. Comme les aurores sur Terre, les aurores boréales de Jupiter sont causées par des particules chargées électriquement qui interagissent avec l’atmosphère de la planète. Sur notre planète, ces interactions donnent de belles couleurs au ciel lorsqu’elles interagissent avec les lignes du champ magnétique terrestre, qui apparaissent comme des aurores près des pôles magnétiques. Mais sur Jupiter, les aurores apparaissent dans des zones différentes et sont différentes entre les pôles nord et sud. Parfois, ils pulsent même, ce qui suggère qu’ils sont dus à un autre type de champ magnétique.

 vaisseau spatial: médialab ESAATG; Jupiter: NASAESAJ. Nichols (Université de Leicester); Ganymède: NASAJPL; Io: NASAJPLUniversité de l'Arizona; Callisto et Europe: NASAJPLDLR
Vue d'artiste de la prochaine mission Jupiter Icy Moons Explorer en orbite autour de Jupiter.vaisseau spatial: médialab ESA/ATG; Jupiter: NASA/ESA/J. Nichols (Université de Leicester); Ganymède: NASA/JPL; Io: NASA/JPL/Université de l'Arizona; Callisto et Europe: NASA/JPL/DLR

Grâce à la modélisation informatique, les chercheurs ont pu montrer que même si les aurores terrestres sont créées le long de ce que l’on appelle des lignes de champ ouvert, qui partent de la Terre et s’étendent dans l’espace, les aurores de Jupiter sont liées à des lignes de champ fermées, qui commencent à l’intérieur de la planète puis s’étendent sur des milliers de kilomètres avant de revenir dans la planète. encore.

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Ils ont également découvert que les impulsions des aurores étaient dues aux fluctuations du champ magnétique de la planète, provoquées par la rotation de la planète. Les particules chargées électriquement « surfent » le long des lignes de champ et finissent par heurter l’atmosphère de Jupiter, provoquant l’effet d’aurore.

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Ce phénomène a été observé à l'aide des données de la sonde Juno, qui a effectué des lectures continues à l'aide de son instrument à rayons X XMM-Newton pendant 26 heures en 2017. Les chercheurs ont pu observer une relation entre les processus magnétiques de la planète et la production d’aurores X.

Et cela pourrait ne pas se produire uniquement sur Jupiter. Un processus similaire pourrait se produire ailleurs dans notre système solaire, voire au-delà.

"Il s'agit d'un processus fondamental applicable à Saturne, Uranus, Neptune et probablement aussi aux exoplanètes", dit auteur principal Zhonghua Yao de l'Institut de géologie et de géophysique, Académie chinoise des sciences, Pékin.

La recherche est publiée dans la revue Avancées scientifiques.

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