Table des magnétosphères du système solaire
| Corps | Type | Taille (en rayon du corps céleste) | Force (comparée à la magnétosphère de la Terre) | Inclinaison de l'axe (par rapport à l'axe des pôles du corps) | Ceinture de radiations (oui/non) | Aurores boréales (oui/non) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Mercure | magnéto; Mercure, alors qu'il possède un coeur riche en fer important n'a une magnétosphère que d'1% celle de la Terre; on pense que la magnétosphère est compressée par le vent solaire, lequel limite sa taille. Le champ magnétique de Mercure pourrait avoir changé d'alignement au cours des âges | 1,5 | 1/3000ème | non (?) | no | ? |
| Vénus | ionosphérique | ? | 1/25000ème | - | - | ? |
| Terre | magnéto; la magnétosphère terrestre provient du métal en fusion constamment en mouvement à l'intérieur de la Terre ; 6 pour cent du champ magnétique de la terre sont en partie dus aux courants électriques de l’espace proche de la Terre et en partie aux roches magnétisées de la lithosphère supérieure –cette partie extérieure rigide de la Terre, constituée de la croûte et du manteau supérieur. On appelle ce pourcentage le "champ magnétique lithosphérique" et il est très faible; une anomalie plus nette et plus forte, qui se trouve au-dessus de la République centrafricaine, pourrait être le résultat d'un impact date d'il y a plus de 540 millions d'années. Les inversions des pôles magnétiques tous les quelques centaines de milliers d'années sont imprimés dans ce champ sous forme de bandes | 10 | - | 11,2° | oui | oui (elles sont produites par l'interaction entre les évènements produits par le Soleil et la magnétosphère terrestre; la Terre tourne sous l'ovale auroral); les aurores boréales et australes, sur Terre, sont généralement identiques puisqu'elles dépendent d'un même champ magnétique |
| Mars | ionosphérique; restes magnéto, lesquels protègent une partie de l'ionosphère; La mission Mariner 4, en 1964, découvrit une très faible ceinture de radiations autour de Mars, dont la valeur n'était que 0,1% celles de la Terre. L'absence d'un champ magnétique martien intrinsèque associé à des régions magnétisées de petite taille de la croûte rendent la magnétosphère martienne variable sur des durées courtes et, en conséquence, elle en est grumeleuse | ? | 1/5000ème | - | - | oui; les aurores martiennes ont lieu en-dessous les restes du champ magnétique de Mars mais aussi ailleurs. D'une façon générale, les particules énergétiques ne sont pas guidées et suivent les lignes magnétiques du champ solaire. Les aurores peuvent se produire à moins de 100km de la surface. Les atomes d'oxygène de l'atmosphère martienne produisent vraisemblablement une lumière verte et les aurores ont une apparence diffuse. Une aurore martiennen peut envelopper toute la planète car le champ magnétique n'est pas aussi fort que celui de la Terre, lequel concentre l'aurore près des régions polaires. Les aurores de Mars ont lieu dans l'ultraviolet et sont dues aux particules solaires qui frappent directement l'atmosphère. Les aurores ultraviolettes sont très rares et transitoires (elles ne durent que quelques secondes); elles apparaissent seulement dans des conditions spécifiques, près de la frontière entre les lignes de champ magnétique ouvertes et fermées (les lignes magnétiques qui guident les électrons peuvent être penchées par rapport à la verticale). Les électrons interagissent avec les molécules de CO2 dans l'atmosphère et produisent l'émission dans l'ultraviolet. Les aurores de Mars sont associées aux anomalies magnétiques de la croûte et sont rares et rapide; elles varient, de plus, dans l'espace et le temps. Elles sont très différentes des aurores que l'on voit sur les autres planètes. Les aurores diffuses et protoniques non reliées à un champ magnétique global ou local existent sur Mars (les aurores protoniques sont causées par les protons du vent solaire) |
| Jupiter | magnéto (on pense que le champ magnétique de Jupiter est produit par l'hydrogène métallique qui se trouve très en profondeur, sous la forme d'un coeur d'hydrogène métallique liquide compressé; la magnétosphàre jovienne possède, de loin, la force et la taille les plus importantes du système solaire (elle s'étend, d'Est en Ouest sur 19 millions de km)); les "ceintures de Van Allen" de Jupiter -les ceintures de radiation- sont intenses du fait de la très forte magnétosphère de la géante gazeuse, de sa grande taille et que les volcans de Io émettent constamment du gaz dans la magnétosphère et qu'il y est ionisé et énergisé. Le champ magnétique de Jupiter est substantiellement différent dans l'hémisphère nord et l'hémisphère sud, une explication pouvant se relier au coeur de la planète, dont la nature reste encore inexpliquée. La "variation séculaire" de la magnétosphère de Jupiter (variation habituelle du champ magnétique) résulte vraisemblablement des vents atmosphériques profonds. La variation est la plus forte à la Grande tache bleue, une zone intense de champ magnétique près de l'équateur -qui pourrait être responsable de presque toute la variation. Le champ magnétique de Jupiter varie, ce qui en fait le premier à être ainsi détecté, à part le champ magnétique de la Terre, à avoir cette caractéristique | 70 | 10000 fois | à peu près égal à la valeur pour la Terre | oui | oui (très puissantes -une centaine de fois plus puissantes que les plus puissants éclairs que l'on peut voir sur Terre; ces aurores sont essentiellement dues aux ions de Io qui sont piégés et accélérés par le fort champ magnétique de Jupiter et qui sont canalisés jusqu'aux pôles de la planète; les aurores jupitériennes sont occasionnellement dues à l'interaction de la magnétosphère avec les évènements solaires; l'ovale auroral tourne avec la planète. Les tempêtes solaires déclenchent des aurores rayons-X sur une vaste région de Jupiter, qui sont 8 fois plus lumineuses que les aurores normales et des centaines de fois plus puissantes que les aurores de la Terre. Les intenses aurores boréales et australes de Jupiter, se comportent indépendamment l'une de l'autre, chacune étant cependant basée sur un "point chaud" au pôle dans les rayons X (ces aurores rayons X sont une spécificité de Jupiter dans le monde des géantes gazeuses). L'émission rayons X au Sud connaît une pulsation sur un rythme de 11 minutes alors que celle du Nord est erratique, s'accroissant et décroissant en luminosité. On connaît encore mal, d'une manière générale, le processus qui génère les aurores de Jupiter mais ces flashs dans les rayons X pourraient correspondre au temps qu'il faut pour qu'une onde circule le long de la magnétosphère une fois créée par l'interaction entre le vent solaire et le champ magnétique jovien; une question aussi en suspens est de savoir ce qui accélère les atomes d'oxygène de Jupiter au point de perdre leurs 8 électrons. Les évènements solaires compriment la magnétosphère de Jupiter et déplacent, vers l'intérieur, de plus d'un million de kilomètres, sa frontière d'avec le vent solaire. Jupiter dispose d'une source additionnelle pour ses aurores: son fort champ magnétique capte des particules chargées, celles, non seulement du vent solaire mais aussi celle qu'émet Io via ses nombreux volcans de grande taille. Une tempête solaire met 15 jours à atteindre Jupiter. Les particules énergétiques qui sont à l'origine des aurores de Jupiter sont vraisemblablement à relier aux ceintures de radiations de la planète; Jupiter, de plus, est capable d'accélérer les particules chargées à des énergies immenses et les aurores les plus puissantes sont causées par un processus d'accélération turbulente encore mal compris. Cette action électrique, cependant, ne s'observe que pour quelques-unes des aurores les plus fortes et non pour toutes) |
| Saturne | magnéto; le système des anneaux de Saturne transforme la forme de la magnétosphère: les molécules d'oxygène et d'eau qui s'évaporent des anneaux mènent les particules dans l'espace environnant. Certains des satellites de Saturne aide au piégeage des particules, les entraînant hors de la magnétosphère (certains satellites avec des geysers volcaniques actifs -ainsi Encelade- cependant émettent plus de particules qu'ils n'en piègent) | 21 | 540 fois | 0°. le fait que l'axe du champ magnétique de Saturne est quasi aligné avec l'axe de rotation de la planète signifie que, du fait de ce que l'on sait sur comment les champs magnétiques sont générés, Saturne ne devrait pas avoir de magnétosphère | non | oui (les aurores semblent déclenchées par les ondes de choc du vent solaire -"interaction de pression"- et des champs électriques; des accroissements de luminosité peuvent durer pendant des jours (alors qu'elles ne durent que 10 mn sur Terre); l'ovale auroral peut -ou peut ne pas- tourner avec la planète. L'ovale, paradoxalement, se réduit aux périodes de plus forte activité; il peut être brisé. Les aurores saturniennes sont les plus brillantes à la frontière jour-nuit). Un autre type d'aurore saturnienne a été découvert par la mission Cassini; elles couvrent une large surface entre 82° de latitude nord et le pôle et elles varient constamment -y compris disparaissant pendant 45 minutes. Les aurores changent rapidement; un point brillant persistant est lié gravitationnellement au satellite Mimas et un autre, intermittent, à Encelade. D'une façon général, lorsque les particules solaires atteignent Saturne, la magnétotail de la magnétosphère s'effondre puis se reconfigure, évènement qui se reflète dans la dynamique des aurores. La variabilité des aurores saturniennes dépend du vent solaire et de la rotation rapide de la planète; les aurores présentent un pic de luminosité à l'aurore et, pour la période des solstices, juste avant minuit |
| Uranus | magnéto (océan interne?); la magnétosphère fut découverte par le Voyager 2 en 1986. Le champ magnétique est décalé de l'axe des pôles de 59°. Il se pourrait que le champ magnétique soit en fait "multipolaire". La magnétosphère d'Uranus ne passe pas par le centre de la planète donc sa force varie spectaculairement d'un endroit à l'autre de la surface de celle-ci. Cette magnétosphère extrêmement asymétrique laisse le rayonnement solaire frapper certaines parties d'Uranus et elle a également fait que la planète a perdu entre 15 à 55 pour cent de sa masse atmosphérique. La différence d'axe signifie également que la magnetotail se tord dans une longue forme de tire-bouchon | 27 | 40 fois | 58,6° (décalé du coeur de 30% du rayon de celui-ci). L'axe de la magnétosphère tourne rapidement et constamment par rapport à l'axe des pôles de la planète. La magnétosphère d'Uranus se trouve presque entièrement dans le plan de l'écliptique. Dans les années 2010, le télescope a re-découvert les pôles magnétiques Uranus qu'on avait perdus depuis longtemps. On avait perdu leur emplacement peu de temps après leur découverte par Voyager 2 en 1986 en raison des incertitudes dans les mesures et du fait de l'absence de relief de la surface. Cet alignement spécial du champ magnétique pourrait s'expliquer par un impact survenu il y a 4 milliards d'années qui a engendré, dans la planète, de la glace fondue et des amas de roches asymétriques | ? | oui (des aurores polaires ont lieu sur Uranus et ont été observées dès 1986 par Voyager 2. Ces aurores s’allument et s’éteignent en quelques minutes sur la face éclairée alors qu'elles sont permanentes sur la face nocturne. L'activité aurorale dépend des diverses relations possibles entre la magnétosphère et le vent solaire. Une tempête solaire met 2 mois à atteindre Uranus; les régions aurorales d'Uranus tournent avec la planète) |
| Neptune | magnéto (océan interne?); le champ magnétique est décalé de l'axe de rotation de 47°. Il se pourrait que le champ magnétique soit en fait "multipolaire". Comme à Uranus, la force du champ magnétique varie sur la surface de la planète | 26 | 40 fois | 50° (décalé du coeur de 25% du rayon de celui-ci). L'axe de la magnétosphère tourne rapidement et constamment par rapport à l'axe des pôles de la planète | ? | oui; du fait de la spécificité de la magnétosphère de Neptune, les aurores peuvent apparaître n'importe où sur la planète et pas seulement aux pôles |
| Pluton | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
| Lune | ancienne magnéto; le champ dynamo qui a créé celle-ci a existé au moins entre 4,25 et 3,56 milliards d'années et il était équivalent en intensité à la magnétosphère de la Terre. Le champ a ensuite décliné d'au moins une magnitude il y a 3,3 milliards d'années alors qu'il avait atteint un pic entre il y a 3,9 et 3,6 milliards d'années; puis il a chuté, ce qui laisse penser que quelque chose a dû se modifier à l'intérieur de notre satellite. La Lune présente des bulles de magnétosphère | - | 1/100ème | - | non | ? |
| Ganymède (satellite de Jupiter) | magnéto (coeur en fusion); la magnétosphère de Ganymède provient du coeur en fer du satellite et l'océan souterrain influence aussi le comportement des aurores qui se produisent. Ganymède est le seul satellite du système solaire qui possède un champ magnétique; la magnétosphère de Ganymède est faible et enchâssée dans celle de Jupiter | ? | ? | ? | ? | Ganymède est le plus grand satellite du système solaire et l'une des quelques satellites qui possèdent un champ magnétique, lequel produit des aurores. Comme Ganymède est proche de Jupiter, il est aussi inclus dans la magnétosphère de la planète géante. Si un océan souterrain existe sur le satellite, le champ magnétique de Jupiter créerait un deuxième champ magnétique dans cet océan, qui contrerait celui de la planète. Ganymède possède des aurores mais, à la différence de la Terre, les particules qui en sont à l'origine proviennent du plasma qui entoure Jupiter et non du vent solaire. La fait que la magnétosphère de Ganymède est insérée dans celle de Jupiter lui donne une forme de grande corne qui s'étend à l'avant du satellite, dans le sens de l'orbite. Les particules de plasma, par ailleurs, sont accélérées par la magnétosphère jovienne et elles tombent continûment sur les pôles de Ganymède, générant, parmi d'autres, les aurores. De forts fluw de plasma existent entre Jupiter et Ganymède du fait d'une reconnexion qui existe entre les deux magnétosphères et ces flux contribuent aussi à la luminosité exceptionnelle des aurores |
| Callisto (satellite de Jupiter) | magnéto (océan interne et magnétosphere de Jupiter) | ? | ? | ? | ? | ? |
| Europe (satellite de Jupiter) | magnéto? (océan interne et magnétosphere de Jupiter) | ? | ? | ? | ? | oui (une aurore a lieu au pôle sud du fait du champ magnétique intense de Jupiter qui ionise des atomes d'oxygène et d'hydrogène) |
| Comètes | atmosphérique | - | - | ? | - | ? |
