Jupiter possède les aurores les plus brillantes du système solaire. L’une des particularités de cette planète, qu’elle partage avec Saturne, est également d’avoir des émissions aurorales provoquées par trois de ses plus grosses lunes : Io, Europe et Ganymède. Ces émissions distinctes appelées « empreintes aurorales » sont visibles localement dans plusieurs domaines de longueurs d’onde. Celles-ci sont créées par des particules chargées, principalement des électrons, qui se propagent le long des lignes de champ magnétique reliant les lunes à Jupiter. En se précipitant dans l’atmosphère de la planète géante, ces électrons induisent des aurores caractéristiques, étudiées depuis les années 2000 grâce notamment aux observations du télescope spatial Hubble dans le domaine ultraviolet.
Depuis juillet 2016, la sonde Juno survole les pôles de Jupiter à seulement quelques milliers de kilomètres d’altitude et permet ainsi une caractérisation fine de la structure des empreintes aurorales des lunes. L’analyse combinée des données obtenues à bord de Juno par le spectrographe UVS et le spectromètre JADE pour lequel l’IRAP a contribué au système optique électrostatique, permet de sonder à la fois les propriétés de ces émissions mais aussi celles des particules chargées qui les induisent.
En axant leur étude sur l’empreinte aurorale de Ganymède, la plus grande lune du système solaire et la seule à générer son propre champ magnétique, une équipe comprenant des scientifiques du CNRS Terre & Univers, en étroite collaboration avec les équipes de la mission Juno ( SwRI, L’Université de Princeton), a entre autres mis en évidence l’influence de la mini-magnétosphère de Ganymède sur son empreinte aurorale. Ils ont ainsi confirmé que la taille des tubes de flux, ces lignes tubulaires de champ magnétique reliant les lunes à l’atmosphère de Jupiter et dans lesquelles se propagent les ondes électromagnétiques et les particules chargées, est nettement plus grande que celles rapportées à Io et en Europe par des études antérieures. Les observations de l’empreinte aurorale par Juno apportent ainsi une nouvelle méthode d’étude de la mini-magnétosphère de Ganymède, qui sera explorée in situ de manière inédite par la mission JUICE de l’ESA actuellement en route vers Jupiter.
