Le jour de Noël en 2023, les scientifiques ont formé le Télescope spatial James Webb (JWST) sur les aurores de Jupiter et a capturé un spectacle de lumière éblouissant.
Les chercheurs ont observé des caractéristiques en évolution rapide dans les vastes aurores de Jupiter à l’aide de caméras infrarouges de JWST. Les résultats pourraient aider à expliquer comment l’atmosphère de Jupiter est chauffée et refroidie, selon une étude publiée le 12 mai Communications de la nature.
« Quel cadeau de Noël c’était – ça m’a juste époustouflé! » coauteur d’étude Jonathan Nicholsun chercheur étudiant des aurores à l’Université de Leicester au Royaume-Uni, dans un déclaration. « Nous voulions voir à quelle vitesse les aurores changent, s’attendant à ce qu’elles se fanent avec pèlerie, peut-être plus d’un quart d’heure.
Les aurores se forment lorsque des particules chargées de haute énergie, souvent libérées du soleil, claquent dans les gaz dans l’atmosphère d’une planète, provoquant la brillance du gaz. Le champ magnétique fort de Jupiter ramasse des particules chargées telles que les électrons du vent solaire – et des éruptions sur son Lune hautement volcanique IO – et les envoie à se précipiter vers les pôles de la planète, où ils ont mis un spectacle des centaines de fois plus brillant que la Terre Lumières du Nord.
Dans la nouvelle étude, l’équipe a examiné de près la lumière infrarouge émise par le trihydrogène, h3+. Cette molécule se forme dans les aurores de Jupiter lorsque les électrons énergétiques rencontrent l’hydrogène dans l’atmosphère de la planète. Son émission infrarouge envoie de la chaleur de l’atmosphère de Jupiter, mais la molécule peut également être détruite par des électrons à évolution rapide. À ce jour, aucun télescope au sol n’a été suffisamment sensible pour déterminer exactement combien de temps h3+ colle.
Mais en utilisant la caméra presque infrarouge de JWST, l’équipe a observé H3+ les émissions qui variaient plus que ce à quoi ils s’attendaient. Ils ont trouvé que H3+ dure environ deux minutes et demie dans l’atmosphère de Jupiter avant d’être détruite. Cela pourrait aider les scientifiques à démêler la quantité d’effet h3+ A de refroidir l’atmosphère de Jupiter.
Mais les scientifiques n’ont pas encore l’image complète. Ils ont également trouvé des données déroutantes lorsqu’ils ont tourné le télescope spatial Hubble vers Jupiter en même temps. Hubble a capturé la lumière ultraviolette provenant des aurores, tandis que JWST a capturé la lumière infrarouge.
« Bizarrement, la lumière la plus brillante observée par Webb n’avait pas de véritable homologue dans les photos de Hubble », a déclaré Nichols dans le communiqué. « Cela nous a laissé nous gratter la tête. Afin de provoquer la combinaison de la luminosité observée par Webb et Hubble, nous devons avoir une combinaison de grandes quantités de particules de très faible énergie frappant l’atmosphère, ce qui était auparavant considéré comme impossible. Nous ne comprenons toujours pas comment cela se produit. »
Dans les travaux futurs, les chercheurs prévoient d’étudier la source de ce modèle inattendu en utilisant des données JWST supplémentaires ainsi que des observations de la NASA Vaisseau spatial Junoqui observe Jupiter de l’orbite depuis 2016.
