|
Alors me sentis-je comme un guetteur du ciel
quand une planète
nouvelle apparaît dans son champ
- John Keats
| Introduction |
|---|
La planète Jupiter est la cinquième planète à partir du soleil et c'est aussi la plus volumineuse du système solaire. Si la planète Jupiter était creuse, elle pourrait contenir plus de mille fois la Terre. Elle contient aussi plus de matière que toutes les autres planètes réunies. Sa masse est de 1,9 x 1027 kg et son diamètre est de 142 800 kilomètres (88 736 miles) à l'équateur. La planète Jupiter possède 16 satellites, quatre d'entre eux - Callisto, Europe, Ganymède et Io - ont été observés par Galilée à une date aussi reculée que 1610. Cette planète possède un sytème d'anneaux très ténus et qui sont complètement invisibles de la Terre. (Ces anneaux ont été découverts par la sonde Voyager en 1979). L'atmosphère de Jupiter est d'une très grande épaisseur, et pourrait constituer la planète entière, d'après un modèle un peu similaire à celui du Soleil. On y retrouve principalement de l'hydrogène et de l'hélium avec de petites quantités de méthane, d'ammoniaque, de vapeur d'eau et d'autres éléments. À une grande profondeur à l'intérieur de Jupiter, la pression est si grande que les atomes d'hydrogène sont éclatés de telle manière que les électrons sont libérés et que les atomes résultants sont constitués de protons dénudés. En conséquence l'hydrogène se retrouve à l'état métallique.
Le système météorologique de Jupiter est très dynamique et est mis en relief par ses bandes longitudinales, ses nuages atmosphériques et ses tempêtes. L'aspect des nuages se modifie sur une période d'heures ou de jours. (d'heure en heure ou de jour en jour.) (sur une période horaire ou journalière). La grande tache rouge est en fait une tempête complexe qui tourne dans le sens antihoraire. À sa périphérie, les nuages semblent effectuer des rotations en quatre à six jours; près du centre, les mouvements sont faibles et dans des directions quasi aléatoires. Une ensemble de tempêtes plus petites et de remous peuvent être vus tout le long des bandes de nuages (sous forme de bandes).
Des émissions aurorales, similaires aux aurores boréales terrestres, ont été observées dans les régions polaires de Jupiter. Ces émissions aurorales semblent reliées à des particules provenant de Io qui tombent dans l'atmosphère de Jupiter en suivant les lignes de son champ magnétique. Des éclairs dans la partie supérieure des nuages, similaires aux super éclairs de la haute atmosphère terrestre, ont aussi été observés.
Contrairement aux anneaux contournés et complexes de Saturne, Jupiter possède un anneau unique qui est presque uniforme dans sa structure. Il est probablement composé de particules de poussière d'un diamètre inférieur à 10 microns --c'est environ la grosseur des particules de fumée de cigarette. L'anneau s'étend jusqu'à une distance de 129 000 kilomètres (80 161 milles) du centre de la planète et vers l'intérieur jusqu'à 30 000 kilomètres (18 642 milles). Il s'est probablement formé à partir du bombardement par des micrométéorites, des mini-satellites en orbite à l'intérieur de l'anneau.
L'anneau de Jupiter et ses lunes baignent dans une ceinture intense de radiations formée d'électrons et d'ions capturés par le champ magnétique de la planète. Ces particules et ces champs magnétiques forment la magnétosphère ou l'environnement magnétique jovien. Cette magnétosphère s'étend de 3 à 7 millions de kilomètres (1,9 à 4,3 millions de milles) en direction du Soleil et du coté opposé elle s'étire en forme de manche à air, au moins aussi loin que l'orbite de Saturne (une distance de 750 millions de kilomètres (466 millions de milles)).
| Animations de Jupiter |
|---|
| Images de Jupiter |
|---|
Jupiter
Cette photographie a été prise par le télescope Hubble de la NASA le 13 février 1995,
Elle révèle le détail d'un ensemble unique de trois tempêtes qui ont la forme de trois
ovales blancs adjacents à la "grande tache rouge" dans sa partie sud-ouest (en bas
et vers la gauche de la "tache rouge"). Dans cette photographie, les nuages prennent
une apparence considérablement différente de celle qu'ils avaient seulement sept mois
plutôt. Ces tempêtes se rapprochent les unes des autres à mesure que la "grande tache rouge"
est emporté par les vents dominants dans la direction ouest tandis que les "ovales blancs"
sont balayés en direction est.
Les deux tempêtes (ovales blancs) les plus extérieures se sont formées
vers la fin de l'année 1930. Dans la partie centrale de ce système de nuages
le mouvement de l'air est ascendant et transporte, vers le haut, du nouveau gaz
d'ammoniaque. De nouveaux cristaux blancs se forment lorsque le gaz
ascendant gèle en atteingnant le niveau supérieur des nuages où la
température est d'environ -130°C (-200°F).
Le centre de la tempête blanche, la structure torsadée vers la gauche de l'ovale,
et la petite zone brune se sont formés dans des cellules de basse pression.
Les nuages blancs se situent au dessus des endroits où le gaz descend vers les régions plus
basses et plus chaudes.
Jupiter
Cette photographie a été prise par la caméra planétaire à large champ du télescope Hubble.
C'est une reconstitution en vraies couleurs du disque complet de Jupiter.
Tous les éléments de l'image représentent des formations nuageuses dans l'atmosphère jovien,
contenant de petits cristaux d'ammoniaque congelé ainsi que des traces de composés colorés
de carbone, de soufre et de phosphore. Cette photographie a été prise le 28 mai 1991.(Courtoisie de la NASA/JPL)
Télescope optique "Nordic"
Ce cliché de Jupiter a été pris par le télescope optique Nordic
de 2,6 mètres, localisé à La Palma aux Îles Canaries. C'est un bel exemple des images qui peuvent
être obtenues à partir d'un télescope basé sur la terre.
(c) Nordic Optical Telescope Scientific Association (NOTSA).
Jupiter et ses satellites Io et Europe
Photographie de Jupiter et de deux de ses satellites prise par Voyager 1
(Io, à gauche, et Europe, à droite) le 13 février 1979.
Dans cette image, Io est à environ 350 000 kilomètres (220 000 milles) au dessus de
la "grande tache rouge" de Jupiter tandis que Europe se trouve à environ 600 000 kilomètres (373 000 miles)
au dessus des nuages de Jupiter. Jupiter est à environ 20 millions de kilomètre (12,4 millions de milles)
de la sonde spatiale au moment de la prise de ce cliché.
Il y a évidence de mouvement circulaire dans l'atmosphère de Jupiter. Alors que les mouvements dominants
à grande échelle sont d'ouest en est, les mouvements à petite échelle comprennent des courants
tourbillonnants à l'intérieur et entre les bandes nuageuses.
(Courtoisie de la NASA/JPL)
Les émissions aurorales sur Jupiter
Ces images HST, révèlent les changements dans les émissions aurorales de Jupiter
et comment les petites régions aurorales, situées près des anneaux d'émission,
sont reliées à la lune volcanique Io.
La rangée du haut met en évidence les effets des émissions en provenance de Io.
Le cliché de gauche montre la façon dont Io et Jupiter sont reliés par un invisible
courant électrique constitué de particules ionisées qu'on appelle un
tube d'écoulement (flux tube.) Les particules éjectées par les éruptions
volcaniques d'Io circulent en suivant les lignes du champ magnétique de Jupiter
qui relient Io aux pôles magnétiques nord et sud de la planète.
Le cliché de droite (en haut) montre les émissions aurorales aux pôles nord et sud de Jupiter. Juste à l'extérieur de ces émissions on peut observer les petites taches aurorales appelées "empreintes" (footprints).Les taches aurorales sont créées par les particules circulant dans le "tube d'écoulement" lorsqu'elles atteignent l'atmosphère supérieure de Jupiter et interagissent avec le gaz d'hydrogène, produisant la fluorescence.
les deux clichés du bas, pris dans le spectre ultraviolet, mettent en évidence les changements dans la brillance et la structure des émissions aurorale pendant que Jupiter tourne. Ces images en fausses couleurs révèlent aussi que le champ magnétique de Jupiter est décalé de 10 à 15 degrés par rapport à son axe de rotation. Dans le cliché de droite, l'émission aurorale nord se lève au dessus du côté gauche; l'émission aurorale ovale (sud) est sur le point de se coucher. Le cliché de gauche pris à une date différente, montre une vue complète de l'aurore nord avec une forte émission à l'intérieur de l'émission principale de forme ovale.
Crédits: John T. Clarke and Gilda E. Ballester (Université
du Michigan), John Trauger and Robin Evans (Jet Propulsion
Laboratory), et la NASA.
La grande tache rouge
Cette vue spectaculaire de la "grande tache rouge" de Jupiter et de ses environs a été obtenue par
Voyager 1, le 25 février 1979,
quand la sonde spatiale se trouvait à 9,2 millions de kilomètres (5,7 millions de milles) de Jupiter.
Les détails des nuages aussi petits que 160 kilomètres (100 milles) peuvent être vus (aperçus).
Le motif ondulé et très coloré des nuages à la gauche de la "grande tache rouge" est une région
de circulations ondoyantes extraordinairement complexes et mobiles. (Courtoisie de la NASA/JPL)
La grande tache rouge de Jupiter (en fausses couleurs)
Ce cliché en fausses couleurs de la "grande tache rouge" a été pris par le
système d'imagerie de la sonde Galilée en utilisant trois filtres à "infrarouge proche"
Il est composé d'une mosaïque de dix-huit images (6 avec chaque filtre) prises
sur une période de 6 minutes le 26 juin 1996. La "grande tache rouge" est de couleur
rose et la région qui l'entoure est bleu dû au code de couleur particulier
utilisé pour cette reconstitution. Le canal rouge représente la lumière réfléchie par
Jupiter à la longueur d'onde de la plus grande absorption par le méthane (889nm). En conséquence, à
cette longueur d'onde, seuls les nuages à haute altitude peuvent réfléchir la lumière solaire.
Le canal vert utilise la lumière réfléchie dans une longueur d'onde de moindre absorption par le méthane.(727nm).
Les nuages à plus basse altitude peuvent réfléchir la lumière solaire à cette longueur d'onde.
Finalement le canal bleu utilise une longueur d'onde qui ne correspond essentiellement à aucune
absorption dans l'atmosphère jovien (756nm) ce qui permet de voir la lumière réfléchie par les nuages
à la plus basse altitude. En conséquence, la couleur d'un nuage dans ce cliché est une indication
de sa hauteur, le rouge représentant les nuages les plus hauts et le bleu ou le noir les nuages les plus bas.
Cette image montre la "grande tache rouge" à une altitude relativement haute ainsi que certains nuages
plus petits que l'on peut voir au nord-est et au nord-ouest, et qui ressemblent étrangement aux
orages électrique violents que l'on retrouve sur terre et qui culminent à haute altitude. Les nuages les plus
profonds se situent dans le collet (anneau) qui entoure la "grande tache rouge" ainsi que juste au nord-ouest
du nuage brillant à haute altitude que l'on retrouve dans le coin nord-ouest de l'image. Les simulations
préliminaires évaluent l'altitude de ces nuages à environ 50km.
(Courtoisie de la NASA/JPL)
La tache rouge vue par la sonde Galilée
Cette vue de la "grande tache rouge" de Jupiter est une mosaïque de deux images prises par la
sonde spatiale Galilée. Ce cliché à été obtenu en utilisant deux
filtres, un violet et un dans l'infrarouge proche, à chacune de deux positions différentes de la caméra.
La "grande tache rouge" est une tempête dans l'atmosphère de Jupiter et elle existe depuis
au moins 300 ans. Les vents soufflent en sens antihoraire à une vitesse d'environ 400 kilomètres-heure
(250 milles à l'heure). La taille de la tempête est plus grande qu'une fois le diamètre
de la Terre (13 000 kilomètres ou 8 000 milles) dans la direction nord-sud, et deux fois le diamètre
de la Terre en direction est-ouest. Dans cette vue oblique où la "grande tache rouge" apparaît
à la périphérie de la planète, elle semble plus longue dans la direction nord-sud.
Ce cliché a été pris le 26 juin 1996.
(Courtoisie de la NASA/JPL)
L'anneau de Jupiter
L'anneau de Jupiter a été découvert par la sonde Voyager 1 en mars 1979.
Ce cliché a été pris par Voyager 2 et est pseudo coloré. L'anneau Jovien
a une largeur d'environ 6 500 kilomètres et probablement une épaisseur
de moins de 10 kilomètres (6,2 milles).
(Crédit: Calvin J. Hamilton)
L'équateur de Jupiter
Ce cliché montre toute la région équatoriale de Jupiter. Il a été assemblé à
partir d'une mosaïque de plusieurs images. La grande tache rouge est
visible vers la gauche de l'image.
(Crédit: Calvin J. Hamilton, et la NASA)
Les lunes de Jupiter
Cette image représente à l'échelle, les lunes de Jupiter
Amalthée, Io,
Europe, Ganymède,
et Callisto.
(Crédit: Calvin J. Hamilton)
Galerie de photos des satellites galiléens prise par Hubble
Ce portrait de famille des quatre plus grosses lunes
de Jupiter fut pris par le télescope spatial Hubble. Ces lunes furent observées par
le scientifique italien Galileo Galilei
il y a près de quatre cent ans. Vues à une distance de près d'un demi milliard de milles,
les lunes sont si petites, qu'en lumière visible, elles apparaissent dans les plus gros télescopes
terrestres comme des disques flous. Le télescope Hubble peut résoudre des détails de la surface
qui n'avaient été vus précédemment que par la sonde spatiale Voyager, au début des années 1980.
Le télescope Hubble a catalogué de nouvelles activités volcanique sur la surface active de
Io. Il a aussi trouvé une atmosphère d'oxygène ténue sur la lune.
Europe et identifié de l'ozone sur la surface de
Ganymède. Les observations par le télescope Hubble de la surface de
Callisto dans le spectre ultraviolet, met en évidence la présence de
glace nouvellement formée, ce qui pourrait être un indice d'un bombardement par des micrométéorites et
des particules chargées (ions) en provenance de la magnétosphère de Jupiter.
(Crédit: STScI/NASA)
| Rings of Jupiter |
|---|
| Nom | Distance* | Largeur | Épaisseur | Masse | Albedo |
|---|---|---|---|---|---|
| Halo | 100 000 km | 22 800 km | 20 000 km | ? | 0,05 |
| Majeur | 122 800 km | 6 400 km | < 30 km | 1 x 10^13 kg | 0,05 |
| Voile | 129 200 km | 850 000 km | ? | ? | 0,05 |
*La distance est mesurée à partir du centre de la planète à la périphérie interne de l'anneau.
| Sommaire de lunes de Jupiter |
|---|
Il y a près de quatre cent ans, Galileo Galilei (Galilée) pointait le télescope qu'il avait fabriqué de ses mains, vers le ciel et découvrait trois points lumineux qui semblaient caresser la planète Jupiter. Il pensa tout d'abord que c'étaient des étoiles, mais il nota que ces "étoiles" formaient une ligne droite avec Jupiter. Ces "étoiles" piquèrent la curiosité de Galilée et il se rendit compte en les observants qu'elles se déplaçaient dans la mauvaise direction (par rapport aux autres étoiles). Quatre jours plus tard une nouvelle "étoile" apparut. Après avoir observé ces "étoiles" pendant quelques semaines, Galilée conclus qu'elles n'étaient pas des étoiles mais biens des corps planétaires en orbite autour de Jupiter. C'est ainsi que ces quatre "étoiles" sont maintenant connus comme étant les "satellites galiléens".
Au cours des siècles suivants 12 autres lunes furent découvertes portant le total à 16. Finalement en 1979, les sondes spatiales Voyager en passant à proximité du système jovien, mirent en lumière l'étrangeté de ces nouveaux mondes gelés. De nouveau en 1996, un grand pas en avant fut réalisé dans l'exploration de ces mondes lorsque la sonde spatiale Galilée entreprit sa mission d'observation à long terme de Jupiter et de ses lunes.
Douze des lunes de Jupiter sont relativement petites et semblent selon toute vraisemblance avoir été capturés plutôt que formées en orbite autour de Jupiter. Par contre, on croit que les quatre grosses lunes galiléennes, Io, Europe, Ganymède and Callisto, ont été formées par accrétion comme partie du processus qui forma Jupiter. La tableau suivant résume pour chaque lune de Jupiter le rayon, la masse, la distance à partir du centre de la planète, le découvreur et la date de la découverte:
| Moon | # | Radius (km) | Mass (kg) | Distance (km) | Discoverer | Date |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Metis | XVI | 20 | 9,56e+16 | 127 969 | S. Synnott | 1979 |
| Adraste | XV | 12,5x10x7,5 | 1,91e+16 | 128 971 | Jewitt-Danielson | 1979 |
| Amalthée | V | 135x84x75 | 7,17e+18 | 181 300 | E. Barnard | 1892 |
| Thèbe | XIV | 55x45 | 7,77e+17 | 221 895 | S. Synnott | 1979 |
| Io | I | 1 815 | 8,94e+22 | 421 600 | Marius-Galilée | 1610 |
| Europe | II | 1 569 | 4,80e+22 | 670 900 | Marius-Galilée | 1610 |
| Ganymède | III | 2,631 | 1,48e+23 | 1 070 000 | Marius-Galilée | 1610 |
| Callisto | IV | 2,400 | 1,08e+23 | 1 883 000 | Marius-Galilée | 1610 |
| Léda | XIII | 8 | 5,68e+15 | 11 094 000 | C. Kowal | 1974 |
| Himalia | VI | 93 | 9,56e+18 | 11 480 000 | C. Perrine | 1904 |
| Lysithée | X | 18 | 7,77e+16 | 11 720 000 | S. Nicholson | 1938 |
| Élara | VII | 38 | 7,77e+17 | 11 737 000 | C. Perrine | 1905 |
| Ananke | XII | 15 | 3.82e+16 | 21 200 000 | S. Nicholson | 1951 |
| Carme | XI | 20 | 9,56e+16 | 22 600 000 | S. Nicholson | 1938 |
| Pasiphaé | VIII | 25 | 1,91e+17 | 23 500 000 | P. Melotte | 1908 |
| Sinope | IX | 18 | 7,77e+16 | 23 700 000 | S. Nicholson | 1914 |
Retourner à Mars
Voyage vers Saturne
