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Jupiter : le mystère de l’origine des aurores boréales à rayons X est enfin résolu !

Depuis maintenant près de 40 ans, les astronomes étudient les mystérieuses aurores boréales à rayon X sur Jupiter. Leur origine aurait enfin été découverte, comme le rapporte aujourd’hui l’ESA.

Jusqu’à présent, les scientifiques savaient d’après leurs couleurs qu’elles étaient déclenchées par des particules chargées électriquement, appelées ions, qui s’écrasent dans l’atmosphère de Jupiter. Désormais, nous savons comment ces ions parviennent à atteindre l’atmosphère. Ils auraient un lien direct avec les spectaculaires tempêtes ultraviolettes appelées sous-orages auroraux.

Représentation de la sonde Juno autour de Jupiter - ESA
Représentation de la sonde Juno autour de Jupiter – Crédit : ESA

Zhonghua Yao, de l’Institut de géologie et de géophysique de l’Académie chinoise des sciences de Pékin, a découvert que les régions polaires à haute latitude de Jupiter et de Saturne ne devraient normalement pas émettre d’aurores substantielles. Pourtant, on sait que des aurores ont lieu sur Jupiter et peuvent parfois être différentes selon le pôle où elles se produisent. Ce sont les caractéristiques typiques d’un champ magnétique « fermé« , où la ligne de champ magnétique sort de la planète à un pôle et se reconnecte à la planète à l’autre.

Zhonghua et ses collègues ont découvert que les aurores pulsantes de rayons X pourraient être liées à des champs magnétiques fermés. Ceux-ci sont générés à l’intérieur de Jupiter et s’étendent ensuite sur des millions de kilomètres dans l’espace avant de faire demi-tour. En utilisant les données du télescope XMM-Newton de l’ESA et de la sonde Juno de la NASA qui est arrivée en orbite de Jupiter en 2016, les scientifiques ont découvert que les ions pouvaient « surfer » sur les ondes électromagnétiques du champ magnétique de Jupiter, jusqu’à l’atmosphère.

Les aurores de rayons X pulsées sont causées par les fluctuations du champ magnétique de Jupiter

En tournant, la planète entraîne son champ magnétique, qui est environ 20 000 fois plus puissant que celui de la Terre. Celui-ci est directement frappé par les particules du vent solaire et comprimé. Ces compressions chauffent les ions qui sont piégés dans le champ magnétique de Jupiter. Cela déclenche un phénomène appelé ondes électromagnétiques ioniques cyclotron (EMIC).

Guidés par le champ, les ions « surfent » sur l’onde EMIC à travers des millions de kilomètres, pour finalement percuter l’atmosphère de la planète et déclencher l’aurore de rayons X. Le processus à l’origine des aurores boréales à rayons X sur Jupiter ne serait pas unique. En effet, il se produirait même dans de nombreuses autres parties de l’Univers.

Source : ESA