LESIA - Observatoire de Paris

Sur les autres planètes du système solaire

jeudi 22 janvier 2009, par Renée Prangé et Laurent Pallier

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 Jupiter

Mosaïque de deux images UV (150 nm) en fausses couleurs réalisée par la caméra (...)
Mosaïque de deux images UV (150 nm) en fausses couleurs réalisée par la caméra à objets faibles à bord du télescope spatial Hubble en 1994

L’image du disque de Jupiter qui complète la mosaïque a été réalisé en lumière visible par l’un des télescopes du VLT de l’Observatoire Européen Austral. Les deux barres noires verticales représentent les ombres du doigt coronographique de la caméra. Le disque blanc près du bord gauche de Jupiter est le satellite Io de passage devant la planète (Laurent Pallier et Renée Prangé).

Les ovales auroraux joviens sont bien produits par des précipitations de particules chargées, mais les courants alignés qui en sont à l’origine, ne sont pas produits par l’effet du vent solaire comme sur Terre. Jupiter possède un disque de plasma équatorial alimenté en particules chargées par le volcanisme actif de Io (voir photo de Io), le plus proche satellite galiléen. La partie extérieure de ce disque ne tourne pas de façon rigide avec la planète et son champ magnétique. Un effet, dû cette fois de rotation rapide du disque par rapport au champ magnétique de Jupiter, se produit dans cette région balayée par les lignes de champ, créant ainsi les courants alignés. Les lignes de champ magnétique qui balayent les atmosphères très ténues et conductrices des satellites galiléens, Io, Europe, Ganymède, donnent lieu à des courants alignés qui permettent la précipitation de particules chargées dans la haute atmosphère de Jupiter. On peut alors observer les émissions situées au pied de ces lignes de champ sur la planète dans les deux hémisphères de Jupiter (voir la mosaïque des deux images UV en fausses couleurs réalisées par le télescope spatial Hubble).

Mosaïque de deux images UV (150 nm) en fausses couleurs réalisées par la (...)
Mosaïque de deux images UV (150 nm) en fausses couleurs réalisées par la caméra STIS à bord du télescope Hubble en 1999

On a indiqué les structures aurorales les plus remarquables (Laurent Pallier et Renée Prangé).

Evolution de l'aspect des aurores au cours de la rotation de (...)
Evolution de l’aspect des aurores au cours de la rotation de Jupiter

Contrairement à la Terre, les ovales auroraux de Jupiter "suivent" la planète au cours de sa rotation. Les images UV (représentées en fausses couleurs) ont été réalisées par la caméra STIS (Renée Prangé).

Le schéma ci-dessus illustre le couplage électromagnétique entre le tore de plasma du satellite Io et les lignes de champ magnétique de Jupiter. Des courants électriques circulent le long des lignes de champ magnétique passant par Io. Ces courants accélèrent des particules chargées qui précipitent dans la haute atmosphère de Jupiter en produisant les émissions localisées qu’on peut voir sur les images précédentes. Le même phénomène a lieu pour deux autres satellites, Europe et Ganymède. Illustration Laurent Pallier.

L’ovale auroral nord de Jupiter vu en lumière visible par la caméra SSI à bord de la sonde Galiléo lorsque celle-ci passa dans le cône d’ombre de la planète (NASA).

Les lignes de champ magnétique qui balayent les atmosphères très ténues et conductrices des satellites galiléens, Io, Europe, Ganymède, donnent lieu à des courants alignés qui permettent la précipitation de particules chargées dans la haute atmosphère de Jupiter. On peut alors observer les émissions situées au pied de ces lignes de champ sur la planète dans les deux hémisphères de Jupiter (voir la mosaïque des deux images UV en fausses couleurs réalisées par le télescope saptial Hubble ).

Schéma de la magnétosphère de Jupiter en coupe dans le plan du méridien (...)
Schéma de la magnétosphère de Jupiter en coupe dans le plan du méridien midi-minuit.

Le plasma du tore de Io diffuse radialement vers l’extérieur sous l’effet des forces d’inertie pour alimenter le disque de plasma équatorial.

Cratères volcaniques à la surface du satellite Io, vus par la sonde Galileo (...)
Cratères volcaniques à la surface du satellite Io, vus par la sonde Galileo (NASA).

Contrairement au cas de la Terre, le volcanisme de Io est dû aux forces de marées qu’exerce Jupiter sur le satellite. L’image de droite montre le panache d’un des volcans en éruption.