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Vinesse, Julie ULiège
Promoteur(s) : Benmahi, Bilal ULiège
Date de soutenance : 5-sep-2024/6-sep-2024 • URL permanente : http://hdl.handle.net/2268.2/21092
Détails
Titre : Mémoire
Titre traduit : [fr] Characterisation d'électrons auroraux précipitant dans les régions polairs de Jupiter avec des données Juno/UVS
Auteur : Vinesse, Julie ULiège
Date de soutenance  : 5-sep-2024/6-sep-2024
Promoteur(s) : Benmahi, Bilal ULiège
Membre(s) du jury : Grodent, Denis ULiège
De Becker, Michaël ULiège
Farnir, Martin ULiège
Langue : Anglais
Mots-clés : [fr] Jupiter
[fr] Juno
[fr] UVS
[fr] Aurora
[fr] Spectral modelling
Discipline(s) : Physique, chimie, mathématiques & sciences de la terre > Aérospatiale, astronomie & astrophysique
Public cible : Chercheurs
Professionnels du domaine
Etudiants
Institution(s) : Université de Liège, Liège, Belgique
Diplôme : Master en sciences spatiales, à finalité approfondie
Faculté : Mémoires de la Faculté des Sciences

Résumé

[en] The aurora on Jupiter is a remarkable phenomenon in our solar system. After having
been observed for the first time by the Voyager 1 spacecraft in 1979, many spectral
observations of these polar lights have been conducted on a continuous basis. Since
2016, the Juno spacecraft, in polar orbit around Jupiter, is gathering images and
spectroscopic data that allow us to unravel the complex interplay between Jupiter’s
magnetosphere and atmosphere.
In this work, we use data from the UVS spectrograph onboard Juno to construct
northern and southern spectral cubes for perijoves 1 to 48. From these spectral cubes,
we derive H2 brightness maps, emission angle maps and color ratio maps. We then
use use a relation between color ratio, emission angle of the photons and energy of the
precipitating electrons to compute energy maps for each of Juno’s orbits, considering
both monoenergetic and kappa energy flux distribution of electrons. These maps give
an interesting overview of the evolution of several characteristics of the auroral regions
over time.
We then perform a statistical analysis of the energy of the precipitating electrons as
a function of time. We divide each auroral region into three sub regions: the polar,
main and outer emission regions. We compare the energy of the electrons falling into
these three sub regions and the energy of the electrons falling into their counterpart
in the other hemisphere.
We also study the correlation between the H2 auroral brightness and the energy of
the precipitating electrons for the whole auroral emission region and for each sub re-
gion. We find that the H2 auroral brightness is not correlated with the energy of the
impinging photons by studying correlation plots as well as correlation coefficients for
each perijove.
In the last part, we identify zones of the auroral emission where the color ratio seems
to call into question the validity of the atmospheric model that we used. We then use
TransPlanet to model synthetic spectra produced by populations of electrons falling
into the atmospheric model that we use. We attempt to fit the modeled spectra to the
observed ones by adjusting the energy of the impinging electrons that we computed
as well as the amount of hydrocarbons in the model atmosphere. We find that the
observed spectra for some of the selected zones can be fit by tuning the energy of the
electrons while for others, changing the atmospheric composition is necessary. This
raises the question of the consistency of the atmospheric composition across the entire
auroral emission region.


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Access Mémoire.pdf
Description:
Taille: 155.93 MB
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Auteur

  • Vinesse, Julie ULiège Université de Liège > Master sc. spatiales, fin approf.

Promoteur(s)

Membre(s) du jury

  • Grodent, Denis ULiège Université de Liège - ULiège > Département d'astrophys., géophysique et océanographie (AGO) > Labo de physique atmosphérique et planétaire (LPAP)
    ORBi Voir ses publications sur ORBi
  • De Becker, Michaël ULiège Université de Liège - ULiège > Département d'astrophys., géophysique et océanographie (AGO) > Sciences spatiales
    ORBi Voir ses publications sur ORBi
  • Farnir, Martin ULiège Université de Liège - ULiège > Département d'astrophys., géophysique et océanographie (AGO) > Astrophysique stellaire théorique et astérosismologie
    ORBi Voir ses publications sur ORBi
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