La Grande Tache rouge de Jupiter sondée par Juno

Énorme tempête qui pourrait engloutir une à deux fois la Terre et qui fait rage depuis au moins deux siècles, la Grande Tache rouge, emblématique de Jupiter, garde encore bien des mystères. Mais combien de temps encore ? La sonde Juno qui explore l’intimité de la planète géante vient de découvrir jusqu’où s’enfonce l’anticyclone et ce qui se passe à l’intérieur.

La Grande Tache rouge de Jupiter est la plus connue et la plus grande tempête du Système solaire. Elle est très impressionnante de par sa taille, la vitesse de ses vents et aussi par sa longévité. D’ailleurs, personne ne sait vraiment depuis quand elle existe ni combien de temps encore, elle sera visible dans l’hémisphère sud de la planète.

L’évolution de ce gigantesque anticyclone rouge-orangé emblématique de Jupiter est suivie depuis 1830 et il est probable qu’elle ait été aperçue il y a 350 ans. À la fin du XIXe siècle, on pouvait aisément disposer à l’intérieur de son enceinte ovale deux planètes comme la Terre, voire plus. Mais les dernières mesures, en avril 2017, confirment qu’elle rétrécit et qu’elle ne pourrait engloutir que 1,3 fois notre monde (16.000 km). Elle n’a cessé de diminuer ces dernières années. Il y a près de 40 ans encore, en 1979, au passage de Voyager 1 et 2, elle pouvait contenir deux fois la Terre. Est-ce à dire qu’elle décline vraiment et que bientôt la mythique Grande Tache rouge ne sera plus qu’un souvenir ? C’est une des énigmes de Jupiter sur laquelle les chercheurs aimeraient beaucoup lever le voile.

La Grande Touche vue par la sonde Juno lors de son survol en juillet 2017 — Crédit : NASA, JPL-Caltech, SwRI, JHUAPL

Jusqu’où s’enfonce la Grande Tache rouge de Jupiter ?

Lever le voile justement, voir à travers les épais nuages de Jupiter et percer ses secrets, telle est la mission de la sonde Juno (en référence à Junon, épouse du dieu de la Foudre) depuis son arrivée en juillet 2016. Outre les superbes photos prises par la Junocam lors de ses survols rapprochés, la sonde de la Nasa fait le plein de mesures. C’est en juillet 2017 que la Grande Tache rouge fut survolée pour la première fois par Juno.

« L’une des questions les plus fondamentales sur la Grande Tache rouge de Jupiter est : à quelle profondeur sont ses racines ? », rappelle Scott Bolton, chercheur principal de la mission au Southwest Research Institute de San Antonio. On connaît ses dimensions en surface mais quelle est sa profondeur ? Et que se passe-t-il à l’intérieur ?

« Les données de Juno indiquent que […] ses racines pénètrent à environ 300 kilomètres dans l’atmosphère de la planète », révèle-t-il. Ce qui représente près de 50 fois la profondeur des océans terrestres. Cette découverte, annoncée à l’occasion des rencontres annuelles de l’AGU (American Geophysical Union) a été faite avec l’instrument MWR (Microwave Radiometer), « un excellent instrument pour nous aider à aller au fond de ce qui rend la Grande Tache rouge si belle » raconte Michael Janssen, du JPL. L’exploration a trouvé que la « base » est plus chaude que la partie en surface que nous regardons. « Les vents sont associés à des différences de température et la chaleur de la base explique les vents féroces que nous voyons au sommet de l’atmosphère », détaille le planétologue Andy Ingersoll, de Caltech, qui participe aux recherches.

Autres découvertes-surprises de Juno

Autres découvertes de Juno, et autres surprises : deux nouvelles régions de rayonnement. « Plus on se rapproche de Jupiter, plus il devient bizarre », commente Heidi Becker, qui mène l’enquête sur les rayonnements au JPL.

L’une, située au ras de l’atmosphère de Jupiter au niveau de son équateur et identifiée par Jedi (Jupiter Energetic Particle Detector Instrument), se compose d’ions énergétiques d’hydrogène, d’oxygène et de soufre se déplaçant à une vitesse proche de celle de la lumière (vitesse relativiste). L’équipe scientifique pense que « les particules dérivent d’atomes neutres énergétiques créés dans le gaz autour des lunes Io et Europe, rapporte la Nasa. Ils deviennent alors des ions lorsque leurs électrons sont éliminés par interaction avec l’atmosphère supérieure de Jupiter ».

L’autre surprise est la détection d’une « population d’ions lourds de haute énergie » toujours à l’intérieur de la ceinture de radiation d’électrons relativistes mais dans les régions aux hautes latitudes de Jupiter, inexplorées avant Juno. Leur origine n’a pas encore pu être déterminée.

L’exploration de l’intimité de la géante Jupiter, première planète du Système solaire a s’être formée, est encore loin d’être terminée. Le 16 décembre, Juno accomplira son neuvième survol de la planète, à quelque 3.400 km seulement du sommet des nuages dans la haute atmosphère.

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