En juin 2021, le vaisseau spatial Juno de la NASA a volé près de Ganymède, la plus grande lune de Jupiter, observant des preuves de reconnexion magnétique. Une équipe dirigée par le Southwest Research Institute a utilisé les données de Juno pour examiner les particules d’électrons et d’ions et les champs magnétiques alors que les lignes de champ magnétique de Jupiter et de Ganymède fusionnaient, se cassaient et se réorientaient, chauffant et accélérant les particules chargées dans la région.
« Ganymede est la seule lune de notre système solaire avec son propre champ magnétique », a déclaré le Dr Scott Bolton, chercheur principal de Juno, du SwRI. « La rupture et la reconnexion des lignes de champ magnétique de Ganymède avec celles de Jupiter créent les feux d’artifice magnétosphériques. »
La reconnexion magnétique est un processus physique explosif qui convertit l’énergie magnétique stockée en énergie cinétique et en chaleur. La mini-magnétosphère de Ganymède interagit avec la magnétosphère massive de Jupiter, dans la magnétopause, la frontière entre les deux régions.
« Nous avons interprété la présence d’électrons accélérés voyageant le long du champ magnétique à la magnétopause de Ganymède comme une preuve qu’une reconnexion magnétique s’y produisait pendant le survol de Juno », a déclaré le Dr Robert Ebert, auteur principal d’un Lettres de recherche géophysique document décrivant les résultats. « Ces observations soutiennent davantage l’idée que la reconnexion magnétique à la magnétopause de Ganymède peut être un moteur de processus dynamiques dans l’environnement spatial local autour de cette lune de Jupiter. »
L’expérience sur les distributions aurorales joviennes (JADE) développée par SwRI à bord de Juno a observé des flux d’électrons améliorés, y compris des électrons accélérés alignés sur le champ magnétique. On pense que la reconnexion observée par Juno est liée à la génération de l’aurore de Ganymède.
« Les électrons accélérés observés par JADE sont similaires à ceux observés par le vaisseau spatial magnétosphérique multi-échelle (MSS) de la NASA lors de la reconnexion à la magnétopause terrestre », a déclaré le Dr Stephen Fuselier, co-auteur de l’article. « C’est l’un des résultats passionnants du survol de Ganymède : malgré les grandes différences entre Ganymède et la Terre, nous trouvons des points communs dans le processus universel de reconnexion magnétique. »
Pendant le survol de Juno, le spectrographe ultraviolet (UVS) dirigé par SwRI a observé les émissions aurorales de Ganymède, qui devraient être produites par des électrons accélérés via une reconnexion magnétique.
SwRI a construit deux instruments UVS supplémentaires pour fonctionner en orbite de Jupiter à bord du vaisseau spatial JUpiter ICy moons Explorer (JUICE) de l’ESA et de l’Europa Clipper de la NASA. La mission JUICE de l’Agence spatiale européenne devrait être lancée en avril 2023 et arriver à Jupiter en 2031. Europa Clipper de la NASA devrait être lancée en octobre 2024 et arriver à Jupiter en 2030.
« Rien n’est simple – ou petit – lorsque vous avez la plus grande planète du système solaire comme voisin », a déclaré Thomas Greathouse, un scientifique Juno du SwRI. « Il s’agissait de la première mesure de cette interaction compliquée à Ganymède. Cela nous donne un avant-goût très précoce des informations que nous espérons tirer de la mission JUICE de l’ESA. »
Plus d’information:
RW Ebert et al, Preuve de la reconnexion magnétique à la magnétopause en amont de Ganymède pendant le survol de Juno PJ34, Lettres de recherche géophysique (2022). DOI : 10.1029/2022GL099775