Le télescope spatial de la NASA repère la lumière la plus puissante jamais vue sur Jupiter et aide à résoudre un mystère vieux de 30 ans

L’hémisphère sud de Jupiter, vu par le vaisseau spatial Juno de la NASA. Dans une nouvelle étude, le télescope spatial NuSTAR de la NASA repère la lumière la plus énergétique de Jupiter. (Crédit d’image : Image améliorée par Kevin M. Gill (CC-BY) basée sur des images fournies avec l’aimable autorisation de NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS)

La NASA a détecté la lumière la plus énergétique jamais vue sur Jupiter et, ce faisant, a résolu un mystère vieux de 30 ans.

Dans une nouvelle étude, des chercheurs utilisant l’observatoire spatial NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) de la NASA ont pu repérer la lumière la plus énergétique jamais vue sur Jupiter. La lumière, qui est un rayonnement X, est également la lumière la plus énergétique jamais vue sur une planète de notre système solaire autre que la Terre.

Mais cette découverte n’est pas seulement une observation incroyable ; cela aide également les scientifiques à comprendre pourquoi la mission d’étude du soleil Ulysse de la NASA n’a mystérieusement pas vu de rayons X de Jupiter lorsqu’elle a survolé la planète en 1992.

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NuSTAR a détecté des rayons X à haute énergie provenant des aurores près des pôles nord et sud de Jupiter. NuSTAR ne peut pas localiser la source de la lumière avec une grande précision, mais peut seulement trouver que la lumière provient de quelque part dans les régions de couleur violette. (Crédit image : NASA/JPL-Caltech)

Ce n’est pas la première fois que des rayons X sont repérés sur Jupiter ; L’observatoire de rayons X Chandra de la NASA ainsi que l’observatoire XMM-Newton de l’Agence spatiale européenne ont tous deux observé des rayons X de faible énergie provenant d’aurores sur la planète géante.

Les aurores de Jupiter, qui se produisent aux pôles nord et sud de la planète, sont créées par des ions provenant de la lune volcanique Io de la planète qui sont accélérés par le champ magnétique de la planète vers les pôles. Là, les ions interagissent avec l’atmosphère de Jupiter et libèrent de la lumière, créant des spectacles de lumière aurora. Le vaisseau spatial Juno de la NASA, qui est arrivé à Jupiter en 2016, a découvert que les électrons d’Io interagissent également avec le champ magnétique de la planète.

Les scientifiques ont soupçonné que ces électrons d’Io pourraient créer des rayons X encore plus puissants que les aurores de la planète. Avec les observations de NuSTAR, les chercheurs ont confirmé pour la première fois que les électrons d’Io créent effectivement des rayons X à haute énergie.

NuSTAR, qui a été lancé dans l’espace en 2012, est un télescope spatial à rayons X qui étudie le cosmos en rayons X à haute énergie.

« Il est assez difficile pour les planètes de générer des rayons X dans la gamme détectée par NuSTAR », a déclaré Kaya Mori, astrophysicienne à l’Université de Columbia et auteur principal de la nouvelle étude, dans un communiqué. « Mais Jupiter a un champ magnétique énorme, et il tourne très rapidement. Ces deux caractéristiques signifient que la magnétosphère de la planète agit comme un accélérateur de particules géant, et c’est ce qui rend possibles ces émissions à haute énergie.

En repérant ces rayons X à haute énergie, les chercheurs de cette étude ont peut-être également résolu un mystère en cours. En 1992, le vaisseau spatial Ulysse de l’agence TK, lancé en 19TK pour faire TKTK, a survolé Jupiter mais n’a détecté aucun rayon X d’aucune sorte – ce qui a depuis intrigué les scientifiques.

Selon les chercheurs à l’origine de la nouvelle étude, Ulysse n’a probablement pas repéré de rayons X car, en raison du mécanisme qui provoque cette lumière, les rayons X deviennent plus faibles à des énergies plus élevées. Et donc, dans la plage de détection d’Ulysse, ils soupçonnent que les rayons X de Jupiter étaient tout simplement trop faibles pour être vus.

Ce travail a été décrit dans une nouvelle étude publiée jeudi 10 février dans la revue Nature Astronomy.

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