Explorer Jupiter avec l’océanographie

En fait, la Terre et Jupiter ne pourraient guère être plus différentes. Les chercheurs ont maintenant découvert, sur la base d’images satellite de la NASA, qu’ils ont encore plus de points communs qu’on ne le pensait auparavant. Fait inhabituel, ils ont utilisé des méthodes issues de l’océanographie, c’est-à-dire des sciences marines. Dans la revue spécialisée « Nature Physics », ils expliquent comment l’atmosphère terrestre et les océans peuvent nous aider à comprendre les tempêtes sur Jupiter.

Les bulletins météorologiques sur Terre parlent souvent de fronts météorologiques : fronts de pluie, fronts orageux, fronts froids et autres. De tels fronts constituent des frontières entre des zones de densités différentes de gaz et de liquides. Ils résultent des différences de température, mais aussi des différents niveaux de salinité de l’océan. Aux bords des fronts, il existe des vitesses verticales élevées, qui peuvent provoquer des vents ou des courants.

Lia Siegelman de l’Université de Californie et le co-auteur Patrice Klein du California Institute of Technology ont découvert un phénomène similaire sur Jupiter. Ils étudient depuis longtemps les tempêtes sur la géante gazeuse à l’aide de méthodes scientifiques marines : pour un physicien, l’eau et l’air sont tous deux des liquides, explique Siegelmann, et Jupiter n’est donc qu’un grand océan de gaz. Bien que liquide et gazeux soient des états physiques différents, ils ont une chose en commun : les molécules individuelles dans les deux peuvent se déplacer. De ce fait, les gaz et les liquides peuvent être traités physiquement de la même manière à bien des égards.

Des fronts clairs entre les ouragans

C’est pourquoi ils ont analysé les images infrarouges prises par la sonde Juno de la NASA au pôle nord de Jupiter. Dans une étude antérieure datant de 2022, Siegelman a découvert dans ces images des structures de plusieurs kilomètres d’épaisseur entre les ouragans individuels. Ces structures sont appelées filaments. Cette fois, les chercheurs ont voulu découvrir quel rôle jouent ces filaments.

Comme il s’agit d’images infrarouges – et donc de mesures de rayonnement thermique – Siegelman et Klein ont pu lire les températures sur les images. Ensuite, ils ont calculé la vitesse du vent et ont finalement découvert que les filaments de Jupiter se comportent comme des fronts sur Terre – avec des vitesses de vent verticales élevées sur les bords. Ces fronts de filaments contribuent à assurer le maintien des ouragans : ils transportent l’énergie sous forme de chaleur de l’intérieur de Jupiter vers les couches supérieures et fournissent ainsi un quart de l’énergie cinétique des ouragans.

Des études comme celle-ci peuvent également aider à mieux comprendre les effets sur Terre. Selon Siegelman, il est parfois encore plus facile d’étudier les processus sur Jupiter. Bien qu’elle soit nettement plus éloignée de nous, elle est beaucoup plus grande, de sorte que les phénomènes qui apparaissent à plus petite échelle ici sur Terre sont plus visibles.