On distingue également des « petites » taches rondes, qui sont les empreintes magnétiques des satellites de Jupiter. Si elles n’ont pas l’air bien larges, l’empreinte d’Io atteint par exemple le longueur honorable de 1000 kilomètres. On peut également observer, à l’extérieur de l’ovale principal, des structures beaucoup plus grandes et aux contours moins nets. C’est la région étudiée lors de cette campagne. Ces aurores sont liées à des redistributions de plasma, à l’injection de plasma chaud et à l’éjection de plasma froid (lire ci-dessous). Elles sont donc également liées à la circulation du plasma provenant d’Io, mais il ne s’agit pas du même mécanisme que celui qui donne naissance à l’ovale principal et il n’agit pas au même endroit dans la magnétosphère.  « Et puis, au centre de l’ovale, il y a toutes ces régions extrêmement dynamiques. On se demande si elles ne seraient pas liées au vent solaire. Mais on commence seulement à les étudier. Les aurores de Jupiter n’ont pas encore livré tous leurs secrets. »

Deux satellites valent mieux qu’un

Au début de l’année 2014, Bertrand Bonfond a rejoint une campagne menée par Sarah Badman, du département de physique de l’Université de Lancaster en Angleterre, et Tomoki Kimura, de la Japan Aerospace Exploration Agency (Jaxa). Les analyses, publiées aujourd’hui dans le Geophysical Research Letters(1), ont permis d’identifier les phénomènes d’une zone précise des aurores joviennes. « Les observations ont été menées de front à l’aide des télescopes de deux satellites différents, explique-t-il. Nous étions aux commandes d’Hubble, et l’équipe japonaise, du nouveau satellite Hisaki ».

Hubble (HST), télescope spatial développé par la NASA et l’ESA, est l’un des outils majeurs de notre quête du cosmos. En orbite autour de la Terre depuis 25 ans, il a notamment contribué à mieux évaluer l’expansion de l’univers, à confirmer la présence de trous noirs supermassifs au centre de certaines galaxies ou encore l’existence de la matière noire. Il permet également d’observer avec une très belle définition les planètes de notre système solaire. Mais il est fortement sollicité, et ne peut consacrer aux aurores joviennes que quelques orbites de 90 minutes par an (ou plutôt 45 minutes car le reste du temps, la terre se trouve entre Hubble et Jupiter !). Hisaki est bien plus petit, et ne peut observer que dans l’ultraviolet extrême (là où Hubble peut observer à des longueurs d’ondes allant de l’infrarouge à l’ultraviolet), avec une résolution spatiale plus limitée. « Mais il est dédié à l’observation de l’interaction entre le vent solaire, et les atmosphères et magnétosphères des planètes du système solaire. En fonction de sa position et de l’alignement de la Terre et de Jupiter, il peut observer les aurores joviennes en continu pendant de longues périodes. Pour cette campagne, Hisaki a pu récolter des données sur les deux premiers mois de 2014. » Une période au cours de laquelle, pendant deux semaines, les chercheurs européens ont pu observer Jupiter pendant 45 minutes tous les jours à l’aide d’Hubble. Une période assez longue pour un télescope aussi prisé.

Le télescope japonais observait donc Jupiter quasiment en continu. Mais sa résolution ne permettait pas une grande précision d’analyse. L’aurore étudiée était intégrée sur un seul pixel. Il était possible de détecter les variations de la brillance aurorale, mais pas de déterminer les régions les plus touchées. Une nuance qu’Hubble était capable d’apporter, mais sur des temps d’observation plus courts. Combiner les données récoltées par les deux outils allait permettre la compréhension de ces phénomènes hétérogènes.

(1) Kimura, T., et al. (2015), Transient internally driven aurora at Jupiter discovered by Hisaki and the Hubble Space Telescope, Geophys. Res. Lett., 42, 1662–1668, doi:10.1002/2015GL063272.