La lune jovienne Ganymède a ses propres ceintures de radiations

Publié par Adrien le 03/07/2024 à 08:00
Source: CNRS INSU
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Les planètes ayant un champ magnétique suffisamment puissant piègent autour d'elles des particules chargées de haute énergie dans leurs "ceintures de radiations".


Trajectoire d'un électron qui tourne autour de la lune Ganymède et qui reste ainsi piégé.
© Liuzzo et al. (2024)

Pour mieux comprendre les mécanismes de formation des ceintures de radiations planétaires, une équipe menée par l'université de Berkeley et incluant des scientifiques du CNRS Terre & Univers s'est tournée vers Ganymède, la plus grande lune du Système solaire, en orbite autour de Jupiter. Ce satellite possède un champ magnétique suffisant pour créer une mini magnétosphère imbriquée dans celle de Jupiter, mais peut-il avoir ses propres ceintures de radiations ?

Pour le savoir, les chercheurs ont déterré les données acquises par la sonde Galileo de la NASA lors de son survol de Ganymède le 20 mai 2000. Après une nouvelle analyse des électrons énergétiques captés par la sonde, les chercheurs montrent que les flux de particules atteignent un maximum dans la direction perpendiculaire au champ magnétique local.

Ce type de distribution est appelé "pancake". Le résultat montre que les pancakes d'électrons proviennent d'électrons piégés autour de Ganymède, confirmant l'existence de ceintures de radiations autour de la lune glacée ! Après quelques orbites de Ganymède, les particules provenant de la magnétosphère de Jupiter peuvent retourner dans cette dernière ou impacter la surface de la lune.

Cette nouvelle analyse des données anciennes de Galileo nous renseigne sur ce que va pouvoir explorer la mission JUICE de l'ESA en route vers le système de Jupiter. JUICE se placera sur une orbite polaire basse autour de Ganymède en 2033. Elle dressera alors une cartographie 3D complète des ceintures de radiations de la lune glacée et étudiera les processus physiques sous-jacents en détail pour mieux comprendre ce phénomène découvert grâce à Galileo.

Référence:
Liuzzo, L., Nénon, Q., Poppe, A. R., Stahl, A., Simon, S., & Fatemi, S. (2024).
On the formation of trapped electron radiation belts at Ganymede.
Geophysical Research Letters, 51, e2024GL109058. https://doi.org/10.1029/2024GL109058.
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