L¡¯int¨¦rieur de Jupiter se d¨¦voile

La mission Juno, lanc¨¦e par la NASA, est en orbite polaire autour de Jupiter depuis 2016, avec une p¨¦riode de 53 jours. C¡¯est la premi¨¨re fois que l¡¯on dispose de mesures couvrant toutes les latitudes de Jupiter, et c¡¯est donc la premi¨¨re fois que l¡¯on peut cartographier globalement le champ magn¨¦tique de Jupiter, le plus intense des plan¨¨tes du syst¨¨me solaire. Au contraire de la Terre, o¨´ la dynamo, ¨¤ l¡¯origine du champ magn¨¦tique, est localis¨¦e dans le noyau externe essentiellement compos¨¦ de fer liquide ¨¤ tr¨¨s hautes pression et temp¨¦rature, on pense que sur Jupiter, la dynamo trouve son origine dans une couche profonde o¨´ l¡¯hydrog¨¨ne m¨¦tallique domine.

Dans une nouvelle ¨¦tude men¨¦e par une ¨¦quipe de recherche comprenant des scientifiques du CNRS-ISNU, quatre ann¨¦es d¡¯observations ont ¨¦t¨¦ utilis¨¦es pour calculer un mod¨¨le global du champ jovien. ? la surface, le champ exc¨¨de 1,6 mT, plus de 20 fois le champ terrestre. Les chercheurs ont analys¨¦ le spectre d¡¯¨¦nergie de ce mod¨¨le et ont d¨¦termin¨¦ que le rayon de la zone dynamo est ¨¦gal ¨¤ 0,83 rayons joviens, soit bien plus superficiel que dans le cas de la Terre. Cette zone correspond ¨¤ une r¨¦gion o¨´ l¡¯hydrog¨¨ne change de phase et devient m¨¦tallique, comme d¨¦duit de nouvelles donn¨¦es exp¨¦rimentales (Brygoo et al. 2021).

Grace ¨¤ plusieurs ann¨¦es de mesures, il est aujourd¡¯hui aussi possible d¡¯observer et de quantifier directement la variation s¨¦culaire (ou annuelle) du champ jovien. Sur Terre, le changement annuel est de l¡¯ordre de 0,35 % ; sur Jupiter, il est plus important et atteint presque 0,6 %. Les temps caract¨¦ristiques de la variation s¨¦culaire indiquent que les processus g¨¦n¨¦rant la dynamo sont essentiellement des mouvements d¡¯advection (les mouvements font directement varier le champ). Certaines structures, notamment pr¨¨s de l¡¯¨¦quateur, sugg¨¨rent des mouvements zonaux, peut-¨ºtre ¨¤ relier ¨¤ ceux observ¨¦s en surface, mais il y a d¡¯autres structures, non zonales, qu¡¯il faut aussi prendre en compte. La bonne connaissance de ce champ et de ses variations spatiales et temporelles sera importante dans le cadre de la mission Juice, dont le lancement est pr¨¦vu pour 2023.
 

Laboratoires impliqu¨¦s

• Laboratoire de plan¨¦tologie et g¨¦osciences (LPG ¨C OSUNA) Tutelles : CNRS / Nantes Universit¨¦ / Universit¨¦ d¡¯Angers / Le Mans Universit¨¦)
• Laboratoire magmas et volcans (LMV ¨C OPGC) Tutelles : CNRS / IRD / UCA