Jupiter est une planète énorme, mais sa magnétosphère est incroyablement massive. Il s'étend sur près de 5 millions de kilomètres (3 millions de miles) de large en moyenne, 150 fois plus large que Jupiter lui-même et presque 15 fois plus large que le Soleil, ce qui en fait l'une des plus grandes structures du système solaire.
"Si vous regardiez le ciel nocturne et si nous pouvions voir le contour de la magnétosphère de Jupiter, ce serait de la taille de la Lune dans notre ciel", a déclaré Jack Connerney, chercheur principal adjoint et chef du magnétomètre de la mission Juno. équipe. "C'est une très grande fonctionnalité de notre système solaire, et c'est dommage que nous ne puissions pas le voir."
Mais le vaisseau spatial Juno est sur le point de changer notre compréhension de la magnétosphère de Jupiter et de permettre aux scientifiques de «voir» pour la première fois le champ magnétique de Jupiter.
Et aujourd'hui, la NASA a annoncé que Juno avait pénétré le champ magnétique de Jupiter. Écoutez la vidéo ci-dessous alors que le vaisseau spatial collectait des données lors de la traversée du choc de l'arc:
Une magnétosphère est la zone de l'espace autour d'une planète qui est contrôlée par le champ magnétique de la planète. Plus le champ magnétique est fort, plus la magnétosphère est grande. On estime que le champ magnétique de Jupiter est environ 20 000 fois plus fort que celui de la Terre.
Les champs magnétiques sont produits par ce que l'on appelle des dynamos - un courant électrique créé à partir du mouvement de convection de l'intérieur d'une planète. Le champ magnétique terrestre est généré par son noyau circulant de fer fondu et de nickel. Mais qu'est-ce qui crée la dynamo de Jupiter? Est-ce comme la Terre ou pourrait-il être très différent? Jupiter se compose principalement d'hydrogène et d'hélium, et on ignore actuellement s'il existe un noyau rocheux au centre de la planète.
"Avec Jupiter, nous ne savons pas quel matériau produit le champ magnétique de la planète", a déclaré Jared Espley, scientifique du programme Juno pour le siège de la NASA, "Quel matériau est présent et à quelle profondeur se trouve-t-il?" réponse."
Juno a une paire de magnétomètres pour regarder essentiellement à l'intérieur de la planète. Les magnétomètres permettront aux scientifiques de cartographier le champ magnétique de Jupiter avec une grande précision et d'observer les variations du champ au fil du temps. Les instruments seront en mesure de montrer comment le champ magnétique est généré par l'action de la dynamo au plus profond de l'intérieur de la planète, donnant un premier aperçu de ce à quoi ressemble le champ magnétique depuis la surface de la dynamo où il est généré.
"La meilleure façon de penser à un magnétomètre est comme une boussole", a déclaré Connerney. «Les boussoles enregistrent la direction d'un champ magnétique. Mais les magnétomètres développent cette capacité et enregistrent à la fois la direction et l'amplitude du champ magnétique. »
Mais Jupiter pose beaucoup de problèmes en ce qui concerne la gentillesse des instruments. Piégées dans la magnétosphère, des particules chargées du Soleil forment des ceintures de rayonnement intense autour de la planète. Ces ceintures sont similaires aux ceintures de Van Allen de la Terre, mais sont plusieurs millions de fois plus solides.
Pour aider à protéger le vaisseau spatial et l'électronique des instruments, Juno a un coffre-fort de rayonnement de la taille d'un coffre de voiture en titane qui limite l'exposition aux rayonnements de la commande de Juno et de la boîte de traitement des données (le cerveau du vaisseau spatial), de l'alimentation et de l'unité de distribution de données (son cœur ) et environ 20 autres ensembles électroniques. Mais les instruments eux-mêmes doivent être en dehors de la voûte pour pouvoir faire leurs observations.
Les capteurs du magnétomètre sont sur une flèche attachée à l'un des panneaux solaires, les plaçant à environ 40 pieds (12 mètres) du corps de l'engin spatial. Cela permet de garantir que le reste du vaisseau spatial n'interfère pas avec le magnétomètre.
Mais il existe d'autres moyens de limiter la quantité d'exposition aux rayonnements, du moins dans la première partie de la mission.
Les scientifiques ont conçu un chemin qui emmène Juno autour des pôles de Jupiter afin que le vaisseau spatial passe le moins de temps possible dans ces ceintures de rayonnement boursouflantes autour de l'équateur de Jupiter. Les ingénieurs ont également utilisé des conceptions pour l'électronique déjà approuvées pour l'environnement de rayonnement martien, qui est plus dur que celui de la Terre, mais pas aussi dur que celui de Jupiter.
Cette orbite elliptique - entre la ceinture de rayonnement et la planète - place également le vaisseau spatial très près de Jupiter, à environ 5000 km au-dessus des sommets des nuages, permettant un aperçu rapproché de cette planète étonnante.
"C'est notre première opportunité de faire une cartographie très précise et de haute précision du champ magnétique d'une autre planète", a déclaré Connerney. «Nous allons pouvoir explorer tout l'espace tridimensionnel autour de Jupiter, enveloppant Jupiter dans un réseau dense d'observations de champ magnétique couvrant complètement la sphère.»
En étudiant la magnétosphère de Jupiter, les scientifiques pourront mieux comprendre comment le champ magnétique de Jupiter est généré. Ils espèrent également mesurer la vitesse de rotation de Jupiter, déterminer si la planète a un noyau solide et en savoir plus sur la formation de Jupiter.
"C'est toujours incroyable d'être la première personne au monde à voir quoi que ce soit", a déclaré Connerney, "et nous sommes les premiers à regarder la dynamo et à la voir clairement pour la première fois."
Pour en savoir plus: page de la mission Juno, article de la NASA sur le magnétomètre de Juno.
