La magnétosphère de Jupiter « agit comme un accélérateur de particules géant »

Hibou Gourou

Jupiter est une planète avec quelques bizarreries notables. En plus de son aspect visuel distinctif , comprenant de superbes bandes de nuages ​​et l'énorme tempête qui forme la Grande Tache Rouge, il est également connu pour émettre des rayons X.

Cependant, il y a des bizarreries concernant les rayons X qu'il produit, qui sont liés à ses aurores boréales. Il y a une question ouverte sur la raison pour laquelle la mission Ulysse, qui a survolé Jupiter en 1992, n'a détecté aucun rayon X. Maintenant, un nouveau document utilisant l'observatoire NuSTAR de la NASA a résolu ce mystère à long terme.

L'hémisphère sud de Jupiter est montré dans cette image de la mission Juno de la NASA.
L'hémisphère sud de Jupiter est montré dans cette image de la mission Juno de la NASA. De nouvelles observations de NuSTAR de la NASA révèlent que les aurores près des deux pôles de la planète émettent des rayons X à haute énergie, qui sont produits lorsque des particules accélérées entrent en collision avec l'atmosphère de Jupiter. Image améliorée par Kevin M. Gill (CC-BY) basée sur des images fournies avec l'aimable autorisation de NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

NuSTAR est un télescope spatial à rayons X lancé en 2012, qui détecte les rayons X à haute énergie qui sont plus énergétiques que les types de rayons X généralement détectés par d'autres observatoires à rayons X comme Chandra . En enquêtant sur Jupiter avec NuSTAR, les chercheurs ont pu voir la lumière la plus énergétique jamais détectée en provenance de Jupiter, une énergie encore plus élevée que les aurores X de la planète.

"Il est assez difficile pour les planètes de générer des rayons X dans la gamme détectée par NuSTAR", a déclaré l'auteur principal de l'étude, Kaya Mori, dans un communiqué . « Mais Jupiter a un champ magnétique énorme, et il tourne très rapidement. Ces deux caractéristiques signifient que la magnétosphère de la planète agit comme un accélérateur de particules géant, et c'est ce qui rend possibles ces émissions à haute énergie.

Ce mécanisme pourrait également expliquer pourquoi la mission Ulysse n'a pas repéré de rayons X à haute énergie lors de son survol. Le type particulier d'émissions causées par les interactions des électrons dans l'atmosphère n'est brillant qu'à un niveau d'énergie particulier et aurait été trop faible pour qu'Ulysse puisse le repérer.

Même si ce mystère est résolu, de nombreuses questions subsistent sur la formation de ces émissions. « La découverte de ces émissions ne clôt pas l'affaire ; c'est l'ouverture d'un nouveau chapitre », a déclaré le co-auteur William Dunn. « Nous avons encore tellement de questions sur ces émissions et leurs sources. Nous savons que les champs magnétiques rotatifs peuvent accélérer les particules, mais nous ne comprenons pas entièrement comment ils atteignent des vitesses aussi élevées à Jupiter. Quels processus fondamentaux produisent naturellement de telles particules énergétiques ? »

La recherche est publiée dans la revue Nature Astronomy .