La détection de l'aurore sur Callisto, la quatrième lune galiléenne de Jupiter, marque une étape significative dans la compréhension des interactions entre la magnétosphère jovienne et ses lunes. Cette découverte, réalisée par la sonde Juno de la NASA, confirme que les quatre grandes lunes de Jupiter – Io, Europe, Ganymède et Callisto – laissent toutes des empreintes aurorales distinctes dans l'atmosphère de la planète.
Les aurores de Jupiter, bien plus intenses que celles de la Terre, sont générées par l'interaction des particules chargées du vent solaire avec le champ magnétique de la planète. Les lunes galiléennes contribuent également à ces phénomènes, créant des "empreintes de satellites" qui révèlent leur interaction avec l'environnement spatial de Jupiter. Si les signatures aurorales d'Io, d'Europe et de Ganymède avaient déjà été observées, celle de Callisto restait insaisissable en raison de sa faible luminosité et de sa tendance à être masquée par l'ovale auroral principal de Jupiter.
Le moment décisif pour la détection de Callisto s'est produit en septembre 2019, lors de la 22e orbite de Juno. Un puissant courant de vent solaire a provoqué un déplacement de l'ovale auroral de Jupiter vers l'équateur. Cet alignement céleste, combiné à la position de Juno, a permis d'observer simultanément les quatre lunes galiléennes. Les instruments de la mission ont capturé la faible empreinte aurorale de Callisto, confirmant sa présence et ses caractéristiques grâce à des données ultraviolettes, radio, plasma et ondes.
L'étude, publiée dans Nature Communications, révèle que la signature aurorale de Callisto présente une structure à double spot dans le spectre ultraviolet, avec une luminosité maximale de 137 ± 15 kR. Des mesures in situ ont également détecté des électrons alignés sur le champ avec des énergies d'environ 10 keV, déposant des flux d'énergie de 55 mW/m² dans l'atmosphère de Jupiter. Cette découverte complète le portrait auroral du système jovien et ouvre de nouvelles voies pour étudier les propriétés du plasma, les courants électriques et les champs magnétiques qui régissent ces phénomènes.
La mission Juno, qui explore Jupiter depuis 2016, continue de fournir des données précieuses. Parallèlement, la mission Europa Clipper de la NASA, lancée le 14 octobre 2024, étudiera Europa, tandis que la mission JUICE de l'Agence Spatiale Européenne, lancée le 14 avril 2023, explorera Ganymède, Callisto et Europe, marquant une nouvelle ère d'exploration du système jovien.