Drifting discrete Jovian radio bursts reveal acceleration processes related to Ganymede and the main aurora - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Nature Communications Année : 2023

Drifting discrete Jovian radio bursts reveal acceleration processes related to Ganymede and the main aurora

Des sursauts radio discrets et dérivants de Jupiter révèlent les processus d'accélération liés à Ganymède et à l'ovale auroral principal

Résumé

Radio detection at high time-frequency resolutions is a powerful means of remotely studying electron acceleration processes. Radio bursts have characteristics (polarization, drift, periodicity) making them easier to detect than slowly variable emissions. They are not uncommon in solar system planetary magnetospheres, the powerful Jovian "short bursts (S-bursts)" induced by the Io-Jupiter interaction being especially well-documented. Here we present a detection method of drifting radio bursts in terabytes of high resolution timefrequency data, applied to one month of ground-based Jupiter observations. Beyond the expected Io-Jupiter S-bursts, we find decameter S-bursts related to the Ganymede-Jupiter interaction and the main Jovian aurora, revealing ubiquitous Alfvénic electron acceleration in Jupiter's high-latitude regions. Our observations show accelerated electron energies are distributed in two populations, kilo-electron-Volts and hundreds of electron-Volts. This detection technique may help characterizing inaccessible astrophysical sources such as exoplanets. 1234567890():,; 1234567890():,;
La détection radio à haute résolution temps-fréquence est un moyen puissant d'étudier à distance les processus d'accélération des électrons. Les sursauts radio ont des caractéristiques (polarisation, dérive, périodicité) qui les rendent plus faciles à détecter que les émissions lentement variables. Ils ne sont pas rares dans les magnétosphères des planètes du système solaire, les puissants "sursauts courts (sursauts S)" joviens induits par l'interaction Io-Jupiter étant particulièrement bien documentés. Au-delà des sursauts S attendus de l'interaction Io-Jupiter, nous trouvons des sursauts S décamétriques liés à l'interaction Ganymède-Jupiter et à l'aurore principale jovienne, révélant une accélération électronique Alfvénique omniprésente dans les régions de haute latitude de Jupiter. L'observation montre que l'énergie des électrons accélérés est répartie en deux populations, les kilo-électrons-volts et les centaines d'électrons-volts. Cette technique de détection peut aider à caractériser des sources astrophysiques inaccessibles telles que les exoplanètes.
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hal-04229601 , version 1 (05-10-2023)

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Citer

Emilie Mauduit, Philippe Zarka, Laurent Lamy, Sébastien L G Hess. Drifting discrete Jovian radio bursts reveal acceleration processes related to Ganymede and the main aurora. Nature Communications, 2023, 14, pp.5981. ⟨10.1038/s41467-023-41617-8⟩. ⟨hal-04229601⟩
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