Jupiter : un gigantesque accélérateur de particules naturel

Terre & Univers

Le lancement de JUICE est prévu pour le 14 avril 2023, avec pour objectif la plus massive des planètes du système solaire : Jupiter, et sa magnétosphère. Avec sa rotation rapide et son champ magnétique intense, la planète est un gigantesque accélérateur de particules.

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© NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill

Ses ceintures de radiations sont si intenses que la sonde ne s'y risquera pas. Six laboratoires français1 , parmi lesquels l'Institut de recherche en astrophysique et planétologie2 (IRAP/OMP), ont contribué aux instruments RPWI (Radio and Plasma Waves Instrument) et PEP (Particle Environment Package), avec la définition et la fourniture d’instruments : pour RPWI, le senseur SCM (Search Coil Magnetometer) construit par le LPP avec le support de la DT-INSU, l’instrument MIME (Mutual Impedance Measurement) produit au LPC2E, ou l’instrument JENRAGE (Jovian Environment Radio Astronomy and Ganymede exploration) défini au LESIA ; et pour PEP, la fourniture par l'IRAP/OMP des détecteurs pour l'instrument JENI (Jupiter Energetic and Neutral Ions) et l'électronique hautes tensions à balayage pour l'instrument JDC (Jupiter Dynamics Composition).

Ces instruments mesureront les fluctuations du plasma jovien le long de la trajectoire de la sonde (ondes plasma, densité et température), mais aussi les puissantes ondes radio de la magnétosphère de Jupiter, associées aux aurores polaires et aux interactions entre la planète et ses lunes galiléennes, et en particulier avec Ganymède, seule lune connue possédant une magnétosphère, et première lune à être explorée en détail avec un orbiteur. Ces laboratoires fournissent aussi des outils numériques uniques (code de simulation numérique ou outil de diffusion de données) pour permettre une analyse fine des données recueillies. Les équipes de recherche pourront ainsi explorer la magnétosphère de Jupiter de manière approfondie, comme cela a été possible avec la sonde Cassini autour de Saturne.

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Le modèle de vol de l'instrument SCM équipé d'accéléromètres (en bleu) lors des tests d'acceptance mécanique.

© LPP/CNRS
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L’environnement plasma de Ganymède (premier plan), une lune de Jupiter (arrière-plan), illustré par les résultats du modèle LatHyS interfacé avec l’outil 3Dview du CDPP ou les plans de coupes représentent la densité électronique du plasma.

© CNES/CDPP/GFI/INETUM/LATMOS
  • 1LATMOS, LESIA, LPP, LPC2E, ONERA et l'IRAP/OMP
  • 2Tutelles : CNRS, CNES, UT3

Contact

Nicolas André
Chercheur CNRS a l'Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP/OMP - CNRS / CNES / UT3 Paul Sabatier)