Les aurores joviennes peuvent être décomposées en trois parties, ayant chacune son mécanisme de formation propre : un ovale principal autour des pôles magnétiques, des émissions polaires fortement variables et les empreintes des satellites Ganymède, Europe et Io, situées plus à l’équateur que l’ovale principal. L’empreinte de satellite la plus visible et celle d’Io. Elle est formée d’une tache principale suivie d’une traînée et quelques fois d’une ou plusieurs taches secondaires qui se superposent à la trainée. La physique à l’origine de l’ovale principal est relativement bien connue, comme l’explique Bertrand Bonfond : «À cause de la force centrifuge, les particules chargées du tore de plasma migrent hors du tore et s’éloignent progressivement de la planète, nécessitant une augmentation régulière de leur vitesse afin de suivre le champ magnétique dans sa rotation en 10 heures. Au début, elles y parviendront, mais à un moment donné, elles vont peiner à accélérer. Des courants électriques vont alors s’établir entre l’atmosphère de Jupiter et ces particules. Ces courants accélèrent des électrons le long des lignes de champ magnétique. Ceux-ci vont ensuite percuter à grande vitesse la haute atmosphère de Jupiter. Ces chocs provoquent une émission lumineuse sous la forme d’un ovale auroral situé au pied de ces courants.»

Un scénario avait également été imaginé pour modéliser l’empreinte aurorale d’Io. Le mouvement relatif d’Io dans le tore de plasma génère lui aussi un courant qui circule en Io et chacun des pôles de Jupiter, le long des lignes de champ magnétique. «Une analogie permet de mieux comprendre ce qui se passe, suggère Bonfond. Imaginons un rocher au milieu d’un torrent. Ce rocher va provoquer des vagues qui vont se propager à la surface de l’eau et toucher les berges en aval de ce rocher. Si ce rocher est plus proche de la rive droite que de la rive gauche, les vagues parties vers la gauche arriveront sur la berge plus tard et plus en aval que les vagues parties vers la rive droite. De même, comme Io ne gravite pas autour de Jupiter à la même vitesse que le champ magnétique jovien, le satellite fait obstacle au flux de particules du tore de plasma, induisant une perturbation qui se propage le long des lignes de champ sous forme d’ondes de plasma (ondes d’Alfvén) jusqu’aux pôles joviens. Une fois proches de Jupiter, ces ondes accélèrent des électrons vers la planète, ce qui crée la tache principale de l’empreinte d’Io. Tout comme pour le rocher, si Io est proche du bord nord du tore, la tache sud se formera plus en aval que la tache nord.» La traînée en aval de la tache principale peut s’expliquer par le fait que le gaz qui vient d’être ionisé près d’Io tourne toujours à la vitesse d’Io et pas encore à celle du champ magnétique. Des courants se forment alors comme dans le cas de l’ovale principal.