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Voici maintenant les aurores joviennes si particulières...
Jupiter est la cinquième planète du système solaire cependant c'est de loin la plus volumineuse. Jupiter est une des quelques planètes du système solaire ayant la particularité de posséder des aurores polaires, car elle possède un champ magnétique important et puissant mais aussi une atmosphère et une source de plasma lui fournissant l'énergie nécessaire à la création de ses aurores.
L'étrange champ magnétique de Jupiter...
Jupiter possède une magnétosphère très volumineuse et très étendue comparée à la Terre et dont la taille, la forme varie en fonction de la pression du vent solaire exercée sur cette magnétosphère.
Le noyau de Jupiter est composée d'un noyau rocheux que l'on suppose étant de la taille de la Terre. Ce noyau est lui entouré d'une couche importante d'hydrogène métallique. Cet hydrogène est dit "métallique" car la pression au centre de la planète et si importante qu'il permet aux atomes d'hydrogène de se ioniser, il est donc conducteur. Cette couche d'hydrogène métallique est recouverte d'une couche d'atomes d'hydrogène, cette fois sous forme liquide, elle-même recouverte d'une couche d'hydrogène gazeux. Compte tenu de la composition interne de la planète et de sa vitesse de rotation, le mouvement du fluide d'hydrogène métallique permet la création d'un champ magnétique.
La magnétosphère de Jupiter vient des courants électriques engendrés par la couche métallique d'hydrogène et qui se combinent à une couche de gaz enveloppant la planète. Cette couche de gaz a pour origine un des satellites de Jupiter : Io, qui éjecte une importante quantité de dioxyde et de soufre sous forme de gaz et dont le champ magnétique de Jupiter détourne l'ensemble.
En fait, c'est la vitesse de rotation de la planète qui permet au gaz lié au champ magnétique de tourner autour de celle-ci et à la même vitesse. De plus, le gaz absorbe le plasma que Io envoie. Il permet alors au champ magnétique de se charger de ce plasma et c'est alors que le plasma éjecté par Io et la rotation de Io permet, à la manière du soleil sur la Terre, de former la magnétosphère de Jupiter sous la forme d'un magnéto-disque.
Le champ magnétique de Jupiter s'étend assez pour envelopper Io. C'est donc une magnétosphère bien singulière qui se créer puisque l'énergie de la magnétosphère vient de l'éjection lente du plasma de Jupiter et du volcanisme continu est importent de Io, Europa, Ganymède et Callisto. Le plasma de Io est le plus important car c'est lui qui forme la ceinture de gaz enveloppant la planète et créant la plus grande partie de la magnétosphère grâce à une ionisation des atomes de ce plasma quand le vent solaire le percute. L'alimentation continue en plasma de la magnétosphère est donc interne à
celle-ci et lui procure une grande force et une très forte résistance au vent solaire.
Le vent solaire a donc un rôle dans la magnétosphère de la planète. Même si l'énergie est interne, le vent solaire effectue une pression sur la magnétosphère de Jupiter qui se déforme pour former une cavité qui repousse les vents protégeant ainsi l'atmosphère de sa planète d'un contact direct avec le vent solaire. Cela permet aussi de ioniser les particules des plasmas internes. Il courbe également certaine lignes du champ magnétique en fonction de sa position par rapport à la planète, certaines lignes se retrouvent alors d'avantages courbées vers les différents endroits de la planète.
Jupiter absorbe également une grande quantité de particules énergétiques. Ces particules peuvent être solaires mais viennent principalement de quatre des 66 satellites de Jupiter. La rotation de la planète et la force du champ provoque l'accélération de ces particules dont l''absorption permet de créer des ceintures magnétosphériques, à la manière de la ceinture de Van Allen pour la Terre.
Jupiter est alors comme une planète indépendante qui créer son énergie et vit grâce aux particules et aux ressources des astres emprisonnés dans sa magnétosphère.
La naissance des aurores Joviennes
Jupiter a la particularité de posséder des aurores polaires qui sont constantes, elles apparaissent en continu aux pôles. C'est cependant l'aurore boréale de Jupiter qui est la plus intéressante car elle est la plus complexe. Les aurores polaires de Jupiter sont formées grâce aux volcanismes importants de Io qui fournissent une grande quantité de particules ionisées qui suivent alors les lignes de champ de la magnétosphère pour rentrer en collision avec les particules sur les pôles de la planète. Cela va créer des aurores en forme de cercle, pour ainsi dire plutôt des ovales.
L'aurore boréale jovienne est donc plus complexe qu'un simple ovale auroral autour du pôle de Jupiter. On peut aisément distinguer trois parties différentes dans ces aurores : les ovales auroraux, les spots auroraux et les émissions éphémères.
Les ovales auroraux
Les ovales auroraux ont une position stable aux pôles de Jupiter et une structure régulière. L'intensité de ces ovales auroraux fluctue cependant à cause de la pression exercée par le vent solaire sur la magnétosphère. L'intensité de l'aurore dépend en effet de cette pression, plus la pression du vent solaire est importante plus l'intensité du phénomène diminue.
La création de cet ovale, qui est la partie la plus importante de l'aurore, est du à l'apport important en électron du volcanisme de Io (comme dit précédemment). Ces particules chargées suivent les lignes de champs qui vont des pôles du satellite Io aux pôles de la planète Jupiter. Ces électrons transportent un courant électrique dont la vitesse correspond à la vitesse de rotation du magnéto-disque. Les électrons chargés arrivent donc aux pôles de Jupiter avec une vitesse importante ce qui permet de créer un choc important à l'arrivée à la fin des lignes de champs aux pôles.
Les spots auroraux
L'aurore boréale de Jupiter laisse apparaître des spots, des tâches lumineuses. Ces tâches sont en fait le résultat d'interaction entre la planète et ses trois lunes, Io étant la plus importante, ainsi que Ganymède et Europa. Les trois lunes sont emprisonnées dans la magnétosphère de Jupiter et y sont en mouvement constant. Un courant électrique se forme entre le pôle Nord de Jupiter et le pôle opposé de chacune des trois lunes.
Chaque courant formé entre un pôle jovien et un pôle d'une des lunes forme des tubes qui laissent une empreinte au pôle nord de Jupiter. De plus, la rotation du plasma dans la magnétosphère de Jupiter est ralenti à l'approche de chacune des lunes ce qui permet à chacune de celles-ci de laisser un empreinte. Ces dernières sont encore visibles après le passage des satellites et ce pendant plusieurs heures.
Les spots laissés par Ganymède et Europa sont cependant moins intenses car ils éjectent moins de plasma que Io et c'est donc moins d'électrons chargés qui sont emportés dans le flux électrique entre la lune et sa planète. L'intensité et donc moins élevé car le nombre d'électron est moins élevé.
Ganymède donne une particularité supplémentaire aux aurores joviennes puisque Ganymède se crée une magnétosphère au sein de la magnétosphère jovienne, la magnétosphère de Ganymède créer une cavité dans la magnétosphère de Jupiter et détourne le plasma du magnéto-disque. Malgré le champ magnétique de Ganymède, des lignes de champs se créent tout de même entre Jupiter et cette dernière, un spot auroral est donc formé aux pôle nord de Jupiter.
Les émissions aurorales éphémères
Des arcs brillants sont également visibles au sein de l'ovale principal de l'aurore et sont considérés comme la limite entre la reconnexion des lignes de champs magnétiques de la planète avec cette fois ci les lignes de champ interplanétaire. C'est donc le choc entre le vent solaire et la magnétosphère de Jupiter qui créer ces arcs brillants. Les arcs brillants qui sont donc des émissions polaires éphémères durent quelques heures. Ils sont similaires aux aurores de la Terre.
Même si l'aurore boréale complète est très différente de celle de la Terre car elle tire la plupart de son énergie à l'intérieur de la magnétosphère jovienne et qu'elle comporte un ovale principal, des spots auroraux et des arcs brillants éphémères, elle possède une similarité avec la Terre car ces arcs brillants sont formés à la manière des aurores polaires terrestres.