JUPITER, planète
La magnétosphère et les émissions radioélectriques
C'est en 1955, quand les radiotélescopes permirent de découvrir que Jupiter était une source extrêmement puissante d'ondes radio, qu'on eut pour la première fois la preuve qu'une planète autre que la Terre possédait un champ magnétique. Les caractéristiques de ce champ, et celles de la magnétosphère qui en est une conséquence, sont aujourd'hui assez bien connues grâce, d'une part, aux observations radioastronomiques menées depuis la Terre, d'autre part, aux mesures effectuées dans l'environnement de la planète géante par les sondes Pioneer, Voyager, Ulysses et Galileo.
Le champ magnétique de Jupiter est en première approximation celui d'un dipôle dont l'axe est incliné de 11 degrés sur l'axe de rotation, et légèrement excentré (il passe à 0,1 rayon jovien du centre de la planète). Il en résulte que l'intensité du champ magnétique à la surface est loin d'être uniforme et, en particulier, n'est pas la même dans l'hémisphère Nord et dans l'hémisphère Sud, et que l'équateur magnétique ne coïncide pas avec le plan équatorial de Jupiter. Le moment de ce dipôle est cent cinquante fois plus intense que celui du dipôle terrestre ; le rayon de Jupiter étant douze fois supérieur au rayon de la Terre, l'intensité moyenne du champ dans les régions équatoriales proches de la planète est de l'ordre de 4 . 10—4 tesla, nettement supérieure donc au champ qui règne à la surface de notre planète.
Bien que les champs magnétiques terrestre et jovien soient tous deux des champs dipolaires, la magnétosphère de Jupiter est assez différente de celle de la Terre. Tout d'abord, le champ magnétique de Jupiter est beaucoup plus intense que celui de la Terre ; par ailleurs, la densité – donc la pression – du vent solaire est environ vingt-cinq fois plus faible au niveau de l'orbite de Jupiter qu'au niveau de l'orbite de la Terre. Il en résulte que la magnétosphère jovienne est environ cent fois plus étendue que la magnétosphère terrestre : si sa surface était lumineuse, elle serait vue de la Terre comme un astre de dimension supérieure à la Lune ou au Soleil et présentant une queue beaucoup plus longue que celle des plus belles comètes. Les limites de cette magnétosphère varient considérablement avec les fluctuations de pression du vent solaire, tandis que l'extension de la queue n'est pas connue : certaines observations indiquent qu'elle s'étendrait au moins jusqu'à l'orbite de Saturne, ce qui lui donnerait une longueur de plus de 600 millions de kilomètres.
La magnétosphère de Jupiter diffère aussi beaucoup de celle de la Terre dans sa partie interne. La planète géante tournant sur elle-même deux fois et demie plus vite que notre planète et son rayon étant douze fois plus grand, les particules de la magnétosphère interne subissent une force centrifuge très importante. Si elles sont électriquement chargées, elles seront conduites, d'une part, à suivre les lignes de force du champ magnétique, d'autre part, à s'éloigner de la planète sous l'effet de cette force centrifuge ; elles auront donc tendance à se concentrer au voisinage du plan équatorial magnétique, où elles formeront un grand disque de plasma parcouru par des courants électriques intenses qui eux-mêmes réagiront sur le champ magnétique. Ce disque de courant, qui est pratiquement inexistant dans le cas de la Terre, n'est pas parfaitement plat. Près de la planète, là où les forces magnétiques dominent les forces centrifuges, il est situé dans le plan de l'équateur magnétique. En revanche, au-delà de cinq ou six rayons joviens, les forces centrifuges deviennent prédominantes et le disque s'infléchit pour devenir parallèle au plan équatorial jovien.[...]
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Écrit par
- André BOISCHOT : astronome titulaire à l'Observatoire de la Côte d'Azur
- André BRAHIC : professeur de classe exceptionnelle à l'université de Paris-VII-Denis-Diderot
- Daniel GAUTIER : directeur de recherche au C.N.R.S., astronome à l'Observatoire de Meudon
- Guy ISRAËL : docteur ès sciences, directeur de recherche au C.N.R.S.
- Pierre THOMAS : professeur de géologie à l'École normale supérieure de Lyon
- Encyclopædia Universalis : services rédactionnels de l'Encyclopædia Universalis
Classification
Médias
Jupiter : structure de la haute atmosphère
Courtesy NASA / Jet Propulsion Laboratory
Voyager
Encyclopædia Universalis France
Jupiter
Encyclopædia Universalis France
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