Des courants turbulents et inattendus crépitent dans l'atmosphère de Jupiter, produisant de brillantes aurores.
Juno, la sonde de la NASA qui a orbité autour du géant du gaz depuis 2016, passe au-dessus des régions polaires de Jupiter tous les 53,5 jours, collectant des données sur les forces magnétiques qui produisent des aurores ultra-lumineuses au-dessus de l'immense planète. Dans un nouvel article, publié le 8 juillet dans la revue Nature Astronomy, des chercheurs travaillant avec les données de Juno ont découvert que les courants électriques traversant la magnétosphère de Jupiter - la région de son atmosphère la plus riche en lignes de champ magnétique - n'agissent pas comme prévu. La sonde a trouvé moins de courant continu - courant qui circule constamment dans une direction - que les physiciens ne l'avaient prévu. Il n'était que d'environ 50 millions d'ampères, un courant incroyablement puissant, mais pas aussi élevé que les modèles théoriques de la magnétosphère de Jupiter suggéraient d'être présents.
Cette découverte suggère que le "courant alternatif" - courant qui scintille d'avant en arrière - joue un rôle beaucoup plus important dans la production des aurores de Jupiter que quiconque ne le pensait, ont écrit les chercheurs. Sur Jupiter, comme sur Terre, les aurores sont le produit de courants tourbillonnants dans des champs magnétiques interagissant avec des particules de haute énergie du soleil.
"Ces observations, combinées à d'autres mesures de vaisseaux spatiaux Juno, montrent que les courants alternatifs jouent un rôle beaucoup plus important dans la génération des aurores de Jupiter que le système à courant continu", a déclaré Joachim Saur, auteur de l'article, dans un communiqué.
Sur Terre, nous pensons généralement aux courants alternatifs et continus (AC et DC) en termes d'électronique. À la fin du XIXe siècle, les inventeurs Thomas Edison et Nikola Tesla n'étaient pas du tout d'accord sur la méthode à utiliser pour alimenter les appareils électriques. Selon le ministère américain de l'Énergie (DOE), l'alimentation CC ne se convertit pas aussi facilement entre différentes tensions, alors Tesla voulait transformer le CA plus facilement convertible en norme. Edison, gardant ses brevets dépendants de DC, a résisté au changement et a répandu la désinformation selon laquelle AC était plus dangereux, selon le DOE.
Tesla a finalement gagné et AC est devenu la norme pour les centrales électriques américaines. Cependant, selon le DOE, le courant continu a regagné la faveur du fait que davantage d'appareils alimentés par batterie sont arrivés sur le marché. Vos lumières fonctionnent probablement sur courant alternatif, mais il y a de fortes chances que l'appareil sur lequel vous lisez ceci repose sur DC. (C'est pourquoi votre ordinateur portable nécessite un adaptateur secteur.)
Dans l'espace autour de Jupiter, la proportion de AC à DC n'est pas déterminée par les inventeurs pré-modernes rivaux, mais par le comportement des ions dans l'atmosphère de la planète. Jupiter a des courants puissants que la Terre pour plusieurs raisons, notamment sa taille énorme, son taux de rotation rapide et l'excès de particules chargées (ions) pompées des volcans sur la lune Io.
Une si grande proportion de ces courants sont CA semble être le résultat de la turbulence dans les champs magnétiques de la planète, ont écrit les chercheurs. La turbulence dans ce sens fait référence à la manière désordonnée de fluctuation de la forme et de la directionnalité des champs magnétiques. Et cette turbulence produit des effets différents à chacun des deux pôles de Jupiter.
Au moment où Juno a orbité autour de Jupiter, le pôle nord de la planète a connu environ la moitié du courant du pôle sud, ont écrit les chercheurs. Cela semble être le résultat de l'arrangement beaucoup plus complexe des lignes de champ magnétique dans le nord, qui interrompt le flux des courants. Dans le sud, ont-ils écrit, les lignes de champ magnétique sont "plus lisses".
Les effets de ces différences sont visibles dans les aurores des deux pôles, ont-ils noté. Dans le nord, les aurores ont tendance à être plus largement dispersées, avec une structure de «filaments et fusées». Au sud, les aurores ont tendance à être plus structurées, avec un "arc lumineux" s'étendant à partir de l'ovale principal où se trouvent les aurores.
Cette recherche sur les puissants champs magnétiques de Jupiter, ont écrit les chercheurs, pourrait éclairer leur compréhension du champ magnétique plus faible de la Terre - la principale protection de l'humanité contre les particules solaires dures. Certains chercheurs soupçonnaient déjà la turbulence de produire une proportion importante de courants autour de notre planète. Ce travail semble donner du crédit à cette idée.
