Jupiter Science Enabled by ESA's Jupiter Icy Moons Explorer
Leigh Fletcher
(1)
,
Thibault Cavalié
(2, 3, 4)
,
Davide Grassi
(5)
,
Ricardo Hueso
(6)
,
Luisa Lara
(7)
,
Yohai Kaspi
(8)
,
Eli Galanti
(8)
,
Thomas Greathouse
(9)
,
Philippa Molyneux
,
Marina Galand
(10)
,
Claire Vallat
(11)
,
Olivier Witasse
(12)
,
Rosario Lorente
(13)
,
Paul Hartogh
(14)
,
François Poulet
(15)
,
Yves Langevin
(15)
,
Pasquale Palumbo
(16)
,
G. Randall Gladstone
(17)
,
Kurt Retherford
,
Michele Dougherty
(18)
,
Jan-Erik Wahlund
,
Stas Barabash
,
Luciano Iess
,
Lorenzo Bruzzone
,
Hauke Hussmann
,
Leonid Gurvits
,
Ondřej Santolik
,
Ivana Kolmasova
,
Georg Fischer
,
Ingo Müller-Wodarg
,
Giuseppe Piccioni
,
Thierry Fouchet
,
Jean-Claude Gérard
,
Agustin Sánchez-Lavega
,
Patrick Irwin
,
Denis Grodent
,
Francesca Altieri
,
Alessandro Mura
,
Pierre Drossart
,
Josh Kammer
,
Rohini Giles
,
Stéphanie Cazaux
,
Geraint Jones
,
Maria Smirnova
,
Emmanuel Lellouch
,
Alexander Medvedev
,
Raphael Moreno
,
Ladislav Rezac
,
Athena Coustenis
(4)
,
Marc Costa
1
University of Leicester
2 LAB - Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux [Pessac]
3 ASP 2023
4 LESIA - Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique = Laboratory of Space Studies and Instrumentation in Astrophysics
5 IAPS - Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali - INAF
6 UPV/EHU - Universidad del Pais Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea [Espagne]
7 IAA - Instituto de Astrofísica de Andalucía
8 Weizmann Institute of Science [Rehovot, Israël]
9 SwRI - Southwest Research Institute [San Antonio]
10 Imperial College London
11 ESA - Agence Spatiale Européenne = European Space Agency
12 ESTEC - European Space Research and Technology Centre
13 ESAC - European Space Astronomy Centre
14 MPS - Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung = Max Planck Institute for Solar System Research
15 IAS - Institut d'astrophysique spatiale
16 PARTHENOPE - Università degli Studi di Napoli “Parthenope” = University of Naples
17 Southwest Research Institute, Division 15,
18 Space and Atmospheric Physics Group [London]
2 LAB - Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux [Pessac]
3 ASP 2023
4 LESIA - Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique = Laboratory of Space Studies and Instrumentation in Astrophysics
5 IAPS - Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali - INAF
6 UPV/EHU - Universidad del Pais Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea [Espagne]
7 IAA - Instituto de Astrofísica de Andalucía
8 Weizmann Institute of Science [Rehovot, Israël]
9 SwRI - Southwest Research Institute [San Antonio]
10 Imperial College London
11 ESA - Agence Spatiale Européenne = European Space Agency
12 ESTEC - European Space Research and Technology Centre
13 ESAC - European Space Astronomy Centre
14 MPS - Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung = Max Planck Institute for Solar System Research
15 IAS - Institut d'astrophysique spatiale
16 PARTHENOPE - Università degli Studi di Napoli “Parthenope” = University of Naples
17 Southwest Research Institute, Division 15,
18 Space and Atmospheric Physics Group [London]
Philippa Molyneux
- Fonction : Auteur
Kurt Retherford
- Fonction : Auteur
Jan-Erik Wahlund
- Fonction : Auteur
Stas Barabash
- Fonction : Auteur
Luciano Iess
- Fonction : Auteur
Lorenzo Bruzzone
- Fonction : Auteur
Hauke Hussmann
- Fonction : Auteur
Leonid Gurvits
- Fonction : Auteur
Ondřej Santolik
- Fonction : Auteur
Ivana Kolmasova
- Fonction : Auteur
Georg Fischer
- Fonction : Auteur
Ingo Müller-Wodarg
- Fonction : Auteur
Giuseppe Piccioni
- Fonction : Auteur
Thierry Fouchet
- Fonction : Auteur
- PersonId : 756578
- ORCID : 0000-0001-9040-8285
- IdRef : 089352556
Jean-Claude Gérard
- Fonction : Auteur
Agustin Sánchez-Lavega
- Fonction : Auteur
Patrick Irwin
- Fonction : Auteur
Denis Grodent
- Fonction : Auteur
Francesca Altieri
- Fonction : Auteur
Alessandro Mura
- Fonction : Auteur
Pierre Drossart
- Fonction : Auteur
Josh Kammer
- Fonction : Auteur
Rohini Giles
- Fonction : Auteur
Stéphanie Cazaux
- Fonction : Auteur
Geraint Jones
- Fonction : Auteur
Maria Smirnova
- Fonction : Auteur
Emmanuel Lellouch
- Fonction : Auteur
Alexander Medvedev
- Fonction : Auteur
Raphael Moreno
- Fonction : Auteur
Ladislav Rezac
- Fonction : Auteur
Athena Coustenis
- Fonction : Auteur
- PersonId : 738775
- IdHAL : athena-coustenis
- ORCID : 0000-0003-3414-3491
- IdRef : 095079815
Marc Costa
- Fonction : Auteur
Résumé
ESA's Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) will provide a detailed investigation of the Jovian system in the 2030s, combining a suite of state-of-the-art instruments with an orbital tour tailored to maximise observing opportunities. We review the Jupiter science enabled by the JUICE mission, building on the legacy of discoveries from the Galileo, Cassini, and Juno missions, alongside ground- and space-based observatories. We focus on remote sensing of the climate, meteorology, and chemistry of the atmosphere and auroras from the cloud-forming weather layer, through the upper troposphere, into the stratosphere and ionosphere. The Jupiter orbital tour provides a wealth of opportunities for atmospheric and auroral science: global perspectives with its near-equatorial and inclined phases, sampling all phase angles from dayside to nightside, and investigating phenomena evolving on timescales from minutes to months. The remote sensing payload spans far-UV spectroscopy (50-210 nm), visible imaging (340-1080 nm), visible/near-infrared spectroscopy (0.49-5.56 $μ$m), and sub-millimetre sounding (near 530-625\,GHz and 1067-1275\,GHz). This is coupled to radio, stellar, and solar occultation opportunities to explore the atmosphere at high vertical resolution; and radio and plasma wave measurements of electric discharges in the Jovian atmosphere and auroras. Cross-disciplinary scientific investigations enable JUICE to explore coupling processes in giant planet atmospheres, to show how the atmosphere is connected to (i) the deep circulation and composition of the hydrogen-dominated interior; and (ii) to the currents and charged particle environments of the external magnetosphere. JUICE will provide a comprehensive characterisation of the atmosphere and auroras of this archetypal giant planet.