Les émissions radio « aurorales » des planètes

Observatoire de Paris, Section de Meudon, DASOP, UA CNRS 324, F-92195 Meudon Principal Cedex, France

Résumé

Les magnétosphères de la Terre, de Jupiter, de Saturne et d'Uranus, plus précisément les régions aurorales de ces magnétosphères, sont la source d'émissions non thermiques intenses dans le domaine radio. L'émission kilométrique aurorale de la Terre, l'émission hectométrique et décamétrique de Jupiter, les émissions kilométriques de Saturne et d'Uranus, ont des caractéristiques très semblables, et elles sont probablement produites par le même mécanisme. Elles ont été observées par divers satellites et aussi, dans le cas de Jupiter, à partir de récepteurs radio au sol. Cet article décrit et compare les propriétés de ces émissions, et la position et la morphologie de leurs sources, en particulier la présence dans celles-ci d'électrons énergétiques capables de fournir l'énergie nécessaire à l'émission. Les contraintes imposées par les observations quant au mécanisme d'émission sont discutées. Les principaux types de mécanismes qui ont été proposés sont rappelés brièvement, seul le mécanisme par instabilité maser synchrotron, sur lequel portent actuellement la plupart des travaux, étant discuté avec quelques détails. Les perspectives, tant observationnelles que théoriques, sont enfin passées en revue.

Abstract

The auroral regions of the magnetospheres of the Earth, Jupiter, Saturn, and Uranus, are powerful sources of non-thermal radio-emissions. The auroral kilometric radiation of the Earth, the jovian decameter and hectometer emission, and the saturnian and uranian kilometric radiations, have very similar characteristics, and are probably due to the same emission mechanism. They have been observed by several satellites, and the jovian emission is also studied from ground-based receivers. In this paper, the properties of these emissions, the position and morphology of their sources, particularly the presence of energetic electrons, which are probably the energy source of the emissions, are compared. The observational constraints on the emission mechanism are discussed. The main proposed types of mechanisms are briefly recalled, and the maser synchrotron instability, which is now the most widely studied, is discussed in some more details. The needs, for the future observations and theoretical works, are finally reviewed.