Cienciaes.com : L’atmosphère de Jupiter. Nous avons parlé avec Ricardo Hueso Alonso.

Jupiter, la géante gazeuse du système solaire, est une planète fascinante et complexe, notamment en ce qui concerne son atmosphère. Sa taille énorme, l’intensité de son champ magnétique et sa composition atmosphérique variée en font un objet d’étude intrigant pour les astronomes et les planétologues. L’un de ces chercheurs est notre invité de Talking with Scientists, Ricardo Hueso Alonso, professeur de physique appliquée à l’École d’Ingénieurs de Bilbao et membre du Groupe des Sciences Planétaires de l’Université du Pays Basque (UPV/EHU).

Lorsque nous focalisons un télescope sur Jupiter, nous pouvons à peine voir une image de la couche la plus externe de son atmosphère, une atmosphère composée principalement d’hydrogène et d’hélium, les mêmes éléments qui sont abondants dans les étoiles. Mais, bien que l’hydrogène et l’hélium soient les éléments les plus abondants, l’atmosphère contient du méthane, de la vapeur d’eau, de l’ammoniac et des composés soufrés, grâce auxquels nous pouvons observer l’énorme richesse des mouvements et des phénomènes atmosphériques. En raison des températures très basses qui y règnent, ces gaz se condensent, formant des nuages ​​qui, poussés par des vents de force ouragan, acquièrent des proportions titanesques. Un exemple de la dynamique atmosphérique de Jupiter est la Grande Tache Rouge, une gigantesque tempête active depuis au moins un siècle. XVIIIe lorsqu’il a été observé pour la première fois par des télescopes. Cette tempête est si grosse que deux ou trois Terres pourraient y entrer.

« Si nous entrions avec un vaisseau spatial sur une planète comme Jupiter – commente Ricardo Hueso lors de l’interview – en commençant par les nuages ​​supérieurs, nous verrions des nuages ​​d’ammoniac, des tempêtes ascendantes et des régions de gaz descendantes. » Si nous pouvions pénétrer au-dessous de ces nuages ​​d’ammoniac, nous trouverions davantage de formations nuageuses composées de vapeur d’eau condensée, comme les nuages ​​terrestres, avec des cristaux de glace qui, finalement forcés par d’énormes courants ascendants, peuvent former de grosses boules de grêle qui se déplaceraient entre de grandes décharges électriques dont les éclairs ont été détecté par le vaisseau spatial qui y a été envoyé. Plus bas, à mesure que nous nous immergerions dans l’atmosphère de la planète et descendrions vers des régions plus profondes, la température augmenterait et la pression augmenterait à un point tel qu’à une certaine profondeur, notre vaisseau s’effondrerait sur lui-même, écrasé. Mais, si nous parvenions à construire un navire capable de résister aux pressions immenses, nous continuerions à descendre vers des régions de plus en plus denses et chaudes, nous trouverions en chemin des zones composées de différents éléments chimiques, mais sans trouver de surface solide. Ce n’est que si nous atteignions l’intérieur de Jupiter, à des profondeurs supérieures à 60 000 km, soit dix fois le rayon de la Terre, que nous trouverions peut-être des éléments plus lourds, des restes de roches, des restes de matériaux censés avoir été la graine à partir de laquelle le l’hydrogène promordial et l’hélium accumulés ont donné naissance à la planète.

Mais, comme nous l’avons dit, ce voyage à l’intérieur de la planète n’est pas possible, du moins pour l’instant, et nous devons nous contenter d’observations des régions les plus extérieures de sa couche nuageuse.

Jupiter tourne sur son axe plus rapidement que toute autre planète de notre système solaire, effectuant une rotation en moins de 10 heures. Cette rotation rapide contribue à sa dynamique climatique complexe, notamment des vents forts et des bandes de nuages ​​qui circulent dans des directions opposées à différentes latitudes. Ces bandes sont visibles au télescope et se déclinent dans une variété de couleurs, allant du blanc au brun foncé, selon leur composition et la hauteur des nuages.

Les observations effectuées avec des télescopes terrestres et spatiaux, ainsi que celles fournies par diverses missions d’exploration spatiale, telles que Voyager, Galileo et, plus récemment, Juno, ont fourni une grande quantité d’informations sur Jupiter et son atmosphère. Ces missions ont révélé des détails sur la composition chimique, la structure et la dynamique atmosphérique de la planète, en plus d’offrir des vues impressionnantes sur ses tempêtes, ses bandes nuageuses et ses aurores.

Les recherches sur la géante gazeuse ne s’arrêtent pas, les plus récentes s’appuient sur l’observation de Jupiter avec le télescope spatial James Webb en juillet 2022. L’analyse des données obtenues alors a permis la découverte d’une nouvelle caractéristique jamais vue auparavant dans l’atmosphère. de Jupiter. Un courant-jet se déplaçant à environ 515 kilomètres par heure, soit deux fois la vitesse à laquelle les vents soutenus d’un ouragan de catégorie 5 se propagent sur Terre. Ce courant est situé à environ 40 kilomètres au-dessus des nuages, dans la basse stratosphère de Jupiter et s’étend sur plus de 4 800 kilomètres de large au-dessus de l’équateur de la planète.

La découverte a été publiée dans la revue Nature Astronomy et son premier auteur est Ricardo Hueso.

Je vous invite à écouter Ricardo Hueso Alonso, professeur de Physique Appliquée I à l’École d’Ingénieurs de Bilbao et membre du Groupe des Sciences Planétaires de l’Université du Pays Basque. UPV/EHU