MAGNÉTOSPHÈRES

Mercure

L'exploration spatiale a permis la mise en évidence d'un faible champ magnétique dipolaire qui représente moins de 1 p. 100 du champ terrestre. L'existence de ce champ magnétique entraîne celle d'une magnétosphère de taille réduite qui dévie les particules énergétiques du vent solaire.

Planètes géantes

Le champ magnétique jovien est très grand, plus de dix fois celui de la Terre. Jupiter possède en conséquence une énorme magnétosphère dont la face solaire est située à une centaine de rayons joviens de la planète (pour la Terre c'est une dizaine de rayons terrestres, alors que le rayon jovien est environ dix fois plus grand que celui de la Terre). La queue de la magnétosphère jovienne s'étend à plusieurs unités astronomiques dans la direction antisolaire. Comme autour de la Terre, on trouve autour de Jupiter deux ceintures de rayonnement où sont prises au piège des particules dont l'énergie est de plusieurs dizaines de mégaélectronvolts. Ces caractéristiques ont été confirmées et précisées par les sondes spatiales qui ont exploré le voisinage de la planète. Dans leurs grandes lignes, elles avaient pu être déduites de l'observation au sol du rayonnement radioélectrique de Jupiter : tout d'abord, celui qui apparaît en longueurs d'onde décimétriques et qui est expliqué par le rayonnement synchrotron de la population des ceintures dans un champ dipolaire dont l'axe fait un angle d'une dizaine de degrés avec l'axe de rotation de la planète. Le rayonnement en longueurs d'onde décamétriques (de 7 à 700 m) est émis de façon sporadique sous la forme de sursauts brefs et intenses qui peuvent se succéder très rapidement pendant des périodes actives dont la durée va de quelques minutes à quelques heures. Une des caractéristiques remarquables de ce rayonnement est d'avoir son intensité modulée par la position du satellite  Io, un des quatre satellites principaux de Jupiter, qui est le plus proche de la planète et dont l'orbite est située dans la magnétosphère de cette dernière. Ce phénomène est attribué au fait que Io est un bon conducteur électrique dont le mouvement dans ce champ magnétique jovien entraîne un effet dynamo. Cette conductivité, initialement attribuée au sol même de Io, est due à l'ionosphère de cette dernière dont l'existence a été découverte par son influence sur la propagation des signaux de télémesure de la sonde Pioneer-10, lors d'une occultation de cette dernière par Io. La magnétosphère de Jupiter a une structure particulière en forme de disque circulaire situé près de l'équateur magnétique. Cette structure provient d'un système de courants électriques circulaires qui entoure Jupiter au voisinage de son plan équatorial. La rotation rapide de la planète est un facteur déterminant dans la formation de cette structure qui implique que le champ magnétique n'est plus dipolaire au voisinage du plan équatorial.

Les sondes Pioneer-11 et Voyager-1 et 2 ont mis en évidence sur Saturne un moment magnétique 540 fois plus grand que celui de la Terre mais 36 fois plus petit que celui de Jupiter. La magnétosphère correspondante a des dimensions de l'ordre du tiers de celle de Jupiter. Des flux de protons, d'une énergie de plusieurs dizaines de mégaélectronvolts, et d'électrons, d'une énergie de plusieurs mégaélectronvolts, ont été observés et correspondent à des particules prises au piège magnétique, malgré la présence des célèbres anneaux de matière.

Une seule sonde, Voyager-2, a effectué des mesures dans les parages d'Uranus et de Neptune, dont les magnétosphères sont donc moins bien connues que les précédentes. Elles sont comparables en taille à celle de Saturne, avec des magnétopauses situées entre 20 et 30 rayons planétaires.[...]