Variation du champ magnétique de Jupiter

La mission Juno de la NASA à Jupiter a permis la première détection définitive, au-delà de notre monde, d'un champ magnétique interne qui évolue dans le temps, un phénomène appelé variation séculaire. Juno a déterminé que la variation séculaire de la géante gazière est probablement due aux vents atmosphériques profonds de la planète.

Cette découverte aidera les scientifiques à mieux comprendre la structure intérieure de Jupiter, y compris la dynamique atmosphérique, ainsi que les modifications du champ magnétique terrestre. Un article sur la découverte a été publié aujourd'hui dans la revue Nature Astronomy.

"La variation séculaire fait partie de la liste de souhaits des scientifiques planétaires depuis des décennies", a déclaré Scott Bolton, enquêteur principal de Juno au Southwest Research Institute de San Antonio. "Cette découverte n'a pu être réalisée qu'en raison des instruments scientifiques extrêmement précis de Juno et de la nature unique de son orbite, qui la fait glisser au-dessus de la planète alors qu'elle se déplace de pôle en pôle."

La caractérisation du champ magnétique d'une planète nécessite des mesures en gros plan. Les scientifiques de Juno ont comparé les données des précédentes missions de la NASA à Jupiter (Pioneer 10 et 11, Voyager 1 et Ulysses) à un nouveau modèle de champ magnétique de Jupiter (appelé JRM09). Le nouveau modèle est basé sur les données recueillies lors des huit premiers passages scientifiques de Jupiter à l'aide de son magnétomètre, un instrument capable de générer une carte tridimensionnelle détaillée du champ magnétique.

Ce que les scientifiques ont découvert, c’est que depuis les premières données de champ magnétique Jupiter fournies par l’engin spatial Pioneer jusqu’aux dernières données fournies par Juno, le champ a subi des modifications mineures mais distinctes.

"Trouver quelque chose d'aussi minute que ces changements dans quelque chose d'aussi immense que le champ magnétique de Jupiter était un défi", a déclaré Kimee Moore, scientifique Juno de l'Université Harvard de Cambridge, dans le Massachusetts. "Le fait de disposer d'une base de données 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 qu’une variation séculaire se produisait, elle a cherché à expliquer comment un tel changement pouvait se produire. Le fonctionnement des vents atmosphériques (ou zonaux) de Jupiter expliquait le mieux les modifications de son champ magnétique. Ces vents s'étendent de la surface de la planète à plus de 3 000 km de profondeur, là où l'intérieur de la planète commence à passer du gaz à un métal liquide hautement conducteur. On pense qu'ils cisaillent les champs magnétiques, les étirent et les transportent autour de la planète.

La variation séculaire de Jupiter n'était nulle part aussi grande que celle de la grande tache bleue de la planète, une zone de champ magnétique intense près de l'équateur de Jupiter. La combinaison de la grande tache bleue, avec ses champs magnétiques localisés puissants, et de forts vents zonaux à cette latitude entraîne les plus grandes variations séculaires du champ sur le monde jovien.

"Il est incroyable qu'un point chaud magnétique étroit, le Great Blue Spot, puisse être responsable de presque toute la variation séculaire de Jupiter, mais les chiffres le confirment", a déclaré Moore. "Avec cette nouvelle compréhension des champs magnétiques, nous allons commencer à créer, lors des passages scientifiques ultérieurs, une carte détaillée de la variation séculaire de Jupiter. Elle pourrait également avoir des applications pour les scientifiques qui étudient le champ magnétique terrestre, qui contient encore de nombreux mystères à résoudre."

Le JPL de la NASA gère et exploite la mission Juno pour le chercheur principal, Scott Bolton, du Southwest Research Institute à San Antonio. Juno fait partie du programme New Frontiers de la NASA, géré par le Marshall Space Flight Center de la NASA à Huntsville, en Alabama, pour le compte de la Direction des missions scientifiques de l'agence. L’Agence spatiale italienne (ASI) a fourni deux instruments, un traducteur de fréquence en bande Ka (KaT) et le mappeur auroral infrarouge Jovian (JIRAM). Lockheed Martin Space à Denver a construit et exploite le vaisseau spatial.

Crédit NASA