Hubert Reeves

 

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Jupiter, planète géante gazeuse

jupiter

Jupiter est le plus gros représentant de notre système solaire. Géante gazeuse, son atmosphère est le siège d'évènements violents, dont la plus emblématique manifestation est la Grande Tache Rouge, un cyclone joyau du système solaire extérieur. Elle possède néanmoins un noyau solide probablement plus gros que notre planète. Jupiter aurait pu être une étoile, mais faute de matière elle ne s'est jamais allumée ... Il n'en reste pas moins que cette planète possède un cortège de satellites qui sont de véritables mondes, dont plusieurs seraient susceptibles de réunir des conditions favorables au développement de la matière organique ...

Sommaire


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Jupiter en quelques chiffres

Taille et masse

Cinquième planète du système solaire et première planète gazeuse, elle est la plus grosse de la bande (142 984km de diamètre). Elle est également la plus lourde, sa masse étant 2 fois supérieure à la totalité de toutes les autres planètes du système (1,900e27 kg) ! A comparaison de la Terre, Jupiter est un colosse : son rayon est 12 fois plus grand que celui de la Terre, sa masse est presque 320 fois plus importante … enfin il faudrait 1300 Terres pour remplir Jupiter !

Orbite : rotation et révolution

Elle est distante de 778 330 000km du Soleil, soit 5 fois plus éloignée que la Terre, mais tourne pourtant en 9h55 sur elle même … Sa révolution autour du Soleil est de 11 ans, 10 mois et 15 jours.

Observations et découvertes

De part son impressionnante taille, elle est le quatrième astre le plus brillant du ciel terrestre, derrière le Soleil, la Lune et Vénus (qui est bien plus petite mais tellement plus près). Selon la distance qui nous sépare, sa magnitude se situeentre -2.6 et 1.6. De ce fait, elle a été découverte il y a déjà bien longtemps, pendant la préhistoire ! En 1610, Galilée découvrit même 4 des 40 satellites de cette géante, au moyen de sa lunette astronomique : Io, Europe, Callisto et Ganymède. Cette découverte fut d’importance puisqu’elle pu mettre en évidence la non centralité de la Terre au sein du système solaire, ce qui appuya fortement la théorie héliocentrique de Copernic. Malheureusement, après avoir soutenu cette théorie, Galileo Galilei, fut arrêté par l’inquisition : Il dû abjurer ses convictions et fut emprisonné jusqu’à la fin de sa vie.

orbite de jupiter galilée comparatif des tailles entre jupiter et la terre

Composition et atmosphère

Une étoile ratée

Cette planète est ce qu’on appelle une étoile ratée, en fait il n’y avait pas assez de matière dans la nébuleuse primitive pour que Jupiter atteigne la masse critique qui aurait enclenché la fusion nucléaire … et aurait donné naissance à un système binaire d’étoiles. Jupiter aurait nécessité 80 à 100 fois sa masse pour cela. Cependant, elle est composée sensiblement des mêmes éléments que le Soleil, à savoir : 90% d’hydrogène, 10% d’hélium en nombre d’atomes (75% et 25% en terme de masse), ainsi que quelques traces de méthane, d’ammoniac et de l’eau. Jupiter, à l’instar des autres planètes gazeuses, ne possède pas de surface, hormis le noyau dur (probablement rocheux), tout n’est que gaz … Le gaz est juste de plus en plus dense au fur et à mesure que l’on s’approche du centre de gravité et du noyau de la planète.

A couches différentes, couleurs différentes

Etant donné l’énorme proportions de gaz, l’atmosphère de Jupiter est évidemment composée de plusieurs couches … Entre le noyau et la couche externe, se cache la plus grosse partie de Jupiter, une couche d’hydrogène métallique liquide. Cette matérialisation de l’hydrogène n’est possible qu’à une pression titanesque : 4 millions de bars ! L’hydrogène liquide est un bon conducteur, d’où un champ magnétique très fort. La couche externe de l’atmosphère, celle que l’on observe directement, est probablement composée d’hydrosulfide d’ammonium, et d’un mélange de glace et d’eau. Lorsqu’on observe Jupiter depuis la Terre, on la voit jaune orangée, ceci est justement dû au sulfure d’ammonium et au phosphore de sa haute atmosphère. Lorsqu’on s’approche (comme la sonde Galiléo), on distingue une palette de couleurs bien plus large, correspondant à la hauteur des nuage dans l’atmosphère. Les couleurs des nuages,  des plus profonds jusqu’à ceux en surface : bleu, marron, blanc et rouge. Bien entendu, comme dans le ciel terrestre, dans le cas d’un ciel dégagé en surface, on voit les couches nuageuses plus profondes. Les couleurs vives des nuages sont certainement dues aux réactions chimiques entre le soufre et d’autres composés, en effet les composés du soufre s’étalent dans une large variété de couleurs.

nuages de jupiterla grande tache rouge de jupiter

Une atmosphère turbulente

Jupiter possède un énorme cyclone à  sa surface, c’est la fameuse tache rouge de Jupiter. Elle a été découverte il y a 300 ans par Cassini (ou Robert Hooke selon certains). Ce cyclone mesure 12 000 x 25 000km, soit l’équivalent de 2 Terres.

la grande tache rouge de jupiter par voyager1

D’une manière générale, les planètes gazeuses possèdent de grandes tempêtes de vent (+ de 600km/h), glissant le long de larges bandes de latitude, soufflant dans le sens contraire de chaque bande adjacente. Ces bandes ont des couleurs souvent légèrement différentes, mais ce n’est cette fois pas l’altitude qui défini ces couleurs, mais de légères différences de température. Ainsi, pour les différencier, on appelle « zone » les bandes claires et «ceintures » les bandes plus sombres.

planisphèrede jupiter

L’atmosphère de Jupiter est assez turbulente, mais on pense que c’est plus la chaleur interne de la planète qui en est la cause plutôt que l’influence du Soleil, comme sur Terre.
Contrairement aux planètes telluriques, Jupiter lâche plus d’énergie dans l’espace qu’elle n’en reçoit du Soleil, ce qui est la conséquence de son noyau chaud de 20 000°c, chaleur émise par compression gravitationnelle (et non par fusion nucléaire comme le Soleil).

Un puissant champ magnétique

Du fait de son atmosphère d’hydrogène liquide, la planète possède un très fort champ magnétique … Sa magnétosphère (zone qui protège du vent solaire) s’étend au-delà de Saturne, à 650 millions de kms !! Cependant la magnétosphère de Jupiter est très elliptique, en effet elle est bien plus courte en faisant face au Soleil.

magnetosphère de jupiter

Des aurores polaires

Comme sur Terre, les particules électriquement chargées émises par le Soleil sont déviées par la magnétosphère de Jupiter et s'engoufre là où celle-ci perd de son influence, à savoir aux pôles magnétiques, créant ainsi le fabuleux spectacles des aurores magnétiques. La magnétosphère de Jupiter est puissante au point qu'elle arrache des milliers de kilos de matière ionisés à ses quatre satellites galiléens, à chaque seconde. Ainsi, entre les pôles de Io (par exemple) et de Jupiter, se forment des tores de matière suivant les lignes de champ magnétique, ce qui vient grandement renforcer le phénomène d'aurores polaires.

aurore au pôle nord de jupiter aurores aux pôles de jupiter

Comme Saturne ...

... Jupiter possède des anneaux !

Lorsqu’on parle de planète gazeuse avec des anneaux, on pense fort logiquement tout de suite à Saturne, et pourtant … Jupiter possède elle aussi des anneaux ! Bien plus fins et obscurs que ceux de sa voisine, ils sont composés de minuscules grains de roche. On les a découvert en 1979 grâce à la sonde Voyager1. En fait, les quatres planètes de notre système solaire possèdent des anneaux, même si Saturne reste l'embélmatique planète aux anneaux ... Uranus et Neptune ont également les leurs, beaucoup plus ténus et discrets, c'est pourquoi ils n'ont été découverts que bien plus tard.

anneaux de jupiter

... Et de nombreux satellites !

De toutes les planètes du système solaire, Jupiter est celle qui possède le plus grand nombre de satellites. En effet :

Les 4 découvertes en 1610 par Galilée : Io, Europe, Ganymède, Callisto.

23, plus petits, de forme irrégulière dont la taille ne dépasse pas 200km, ils font plus penser à des astéroïdes qu’à des satellites : Métis, Adrastée, Amalthée, Thébé, Léda, Himalia, Lysithea, Elara, Ananke, Carme, Pasiphae, Sinope, Callirrhoe, Themisto, Megaclite, Taygete, Chaldene, Harpalyke, Kalyke, Iocaste, Erinome, Isonoe, Praxidike.

Enfin, 13 autres qui ont été découverts récemment et qui n’ont pas encore de nom.

Jupiter ralentit très lentement sa rotation à cause des forces de marée produites par les satellites galiléens (les plus gros et massifs). Les mêmes forces de marée modifient l'orbite des lunes de Jupiter en les éloignant très lentement de Jupiter.

satellites galiléens io devant jupiter

La comète Shoemaker-Levy 9

explosions comete

En Juillet 1994, la comète Shoemaker-Levy9 est entrée en collision avec Jupiter, en fait elle était déjà brisée en une vingtaine de morceaux, ce qui engendra autant d’impacts. Des images impressionnantes purent être prises … Les impacts provoquèrent dans la haute atmosphère de véritables cataclysmes :  des boules de feu géantes, des panaches de gaz s’élevant à plus de 3300km d’altitude, des retombées de débris créant des tâches sombres grosses comme 4 Terres, et qui restèrent visibles plus d’une année !! Sans oublier les observations faites dans des longueurs d’ondes invisibles pour l’œil humain, comme les infra rouge ou les rayons X.

shoemaker-levy9

shoemakerlevy9

evolution impacts

nomination impacts cométaires

animation jupiter

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- Les mystères du cosmos -- Jupiter

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