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Jupiter [ Introduction - Généralités - Photos - Structure - Orbite - Observation et exploration ] Jupiter, dans la mythologie romaine, était le dieu du Ciel, de la Lumière et de la Foudre. Ce nom convient donc parfaitement à la planète. Jupiter est en effet la plus spectaculaire planète du système solaire. Tout d'abord, elle est impressionnante par sa taille (environ 143.000 km de diamètre à l'équateur) et sa masse (plus de 317 fois celle de la Terre). De plus, elle possède une atmosphère très intéressante à étudier dans laquelle on trouve un ouragan (la Grande Tache Rouge) deux fois plus grand que la Terre. Enfin, Jupiter est aussi impressionnante grâce à ses très nombreux satellites (environ soixante ont été découverts à ce jour) et plus particulièrement Io (où l'activité volcanique est très intense), Ganymède (le plus gros satellite du système solaire) et Europe (qui possèderait un océan d'eau salée sous sa croûte de glace). Le système de Jupiter ressemble donc à un système solaire en réduction. C'est pourquoi Jupiter est une des planètes les plus intéressantes à étudier. Cependant, pour le moment, seulement cinq sondes spatiales l'ont observée : Pioneer 10 et 11 (1973 et 1974), Voyager 1 et 2 (1979) ainsi que Galileo (1995-2001). D'autres missions seront nécessaires pour élucider tous les mystères de Jupiter. Quelle est l'origine des bandes nuageuses qui caractérisent l'atmosphère jovienne ? Pourquoi Jupiter émet-elle plus d'énergie qu'elle n'en reçoit du Soleil ? Y a-t-il effectivement un océan sous la surface d'Europe ? D'où proviennent les poussières de l'anneau de Jupiter ? Quelle est l'origine de l'intense champ magnétique de la géante gazeuse ? Comment la Grande Tache Rouge est-elle apparue ? Chaque mission apporte son lot de réponses mais aussi de nouvelles questions. Jupiter n'est donc pas près de révéler tous ses secrets... [ Haut de la page - Bas
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Généralités
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| Photos Photo de Jupiter prise par la sonde Voyager 1
Photo de la Grande Tache Rouge prise par la sonde Voyager 1
Commentaire des photos Jupiter est la géante gazeuse sur laquelle l'organisation des nuages en bandes parallèles à l'équateur est la plus marquée (photographie n°1). Les bandes sombres sont appelées 'ceintures' et les bandes claires sont appelées 'zones'. La Grande Tache Rouge (photographie n°2) est un immense ouragan, trois fois plus gros que notre planète ! [ Haut de la page - Bas
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| Structure Anneau La sonde interplanétaire Voyager 1 a révélé en 1979 la présence d'un anneau autour de Jupiter. Il n'avait jamais été observé depuis la Terre du fait de son étroitesse. Les poussières qui forment cet anneau tournent autour de Jupiter à une distance de 47 000 à 53 000 km au-dessus des nuages de la planète. En étudiant de manière approfondie l'anneau, on peut distinguer sa partie interne, très peu dense et large d'environ 5 000 km, et sa partie externe, assez brillante et large d'environ 800 km. On pense que la poussière de l'anneau retombe progressivement vers la planète. L'anneau serait donc alimenté par une lune interne (peut-être Io grâce à son activité volcanique importante). Atmosphère L'atmosphère de Jupiter représente 12% du rayon de la planète. Elle est constituée essentiellement d'hydrogène (89,7%), d'hélium (10,2 %) et de méthane (moins de 1%). Cependant, dans sa partie supérieure, on trouve des nuages d'ammoniac, d'hydrosulfites et d'eau. Ces nuages s'organisent en bandes parallèles à l'équateur : les plus sombres sont appelées 'ceintures' et les plus claires sont appelées 'zones'. Ces dernières se composent de nuages froids situées à haute altitude alors que les ceintures sont des bandes nuageuses plus chaudes et plus basses. La couleur des bandes provient des différents composés chimiques qui se forment en fonction de la température et de la pression. De nombreux phénomènes météorologiques ont été observés dans l'atmosphère jovienne. Le plus remarquable est bien sûr la Grande Tache Rouge (cliquez ici pour en voir un cliché) : il s'agit d'un ouragan de haute altitude qui tourne sur lui-même dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. La Grande Tache Rouge est un phénomène durable puisqu'elle est connue depuis plus d'un siècle. D'autre part, des aurores polaires ont été photographiées par le télescope spatial Hubble et témoignent de l'intense champ magnétique engendré par Jupiter. Enfin, de gigantesques éclairs ont été observées dans la haute atmosphère jovienne. De tels éclairs pourraient détruire en un instant une grande ville. Manteau et noyau Il n'y a pas de surface solide sous l'atmosphère de Jupiter. Le manteau est un vaste océan d'hydrogène liquide ayant acquis les propriétés d'un métal. En effet, à 8.500 km de profondeur, la pression est si forte que les molécules de dihydrogène sont cassées et les électrons éjectés. Représentant 68% du rayon de Jupiter, cette épaisse couche d'hydrogène métallique est à l'origine de l'intense champ magnétique de la planète. Enfin, on pense que le centre de Jupiter est occupé par un noyau de roches, d'ammoniac et de glace d'eau, dont la masse serait environ trois fois celle de la Terre. [ Haut de la page - Bas
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Orbite
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| Observation et exploration Observation depuis la Terre Jupiter est connue depuis l'Antiquité ce qui n'a rien d'étonnant puisqu'elle est généralement la planète la plus brillante après Vénus (bien que Mars soit parfois légèrement plus lumineuse). Elle est donc facilement observable à l'oeil nu. Des jumelles permettent de distinguer Jupiter d'une étoile : elle apparaît en effet comme un disque et non comme un point lumineux. Cependant, un télescope est nécessaire pour observer les bandes nuageuses. Parmi elles, les ceintures équatoriales sont les plus faciles à repérer. Au télescope, on peut également constater la forme elliptique du disque de Jupiter (le diamètre équatorial de la planète est en effet supérieur d'environ 9 000 km à son diamètre polaire). Exploration par des sondes automatiques La planète Jupiter fut étudiée pour la première fois en 1973 par la sonde américaine Pioneer 10. Celle-ci s'approcha de la géante gazeuse à environ 140 000 km, soit deux rayons joviens. L'année suivante, en décembre 1974, Pioneer 11 passa à seulement 34 000 km de la couverture nuageuse de Jupiter. Ces deux sondes mesurèrent une température moyenne de -148°C et révélèrent un étrange phénomène : le rayonnement émis par Jupiter est supérieur à celui qu'elle reçoit du Soleil. On suppose donc que la géante gazeuse possède une source de chaleur interne, ayant peut-être pour origine la migration de l'hélium lourd vers le centre de la planète. D'autre part, les sondes Pioneer ont fourni des clichés d'une qualité remarquable de l'atmosphère jovienne, révélant une grande variété de nuages et de taches. Lancées en 1977, les sondes Voyager 1 et 2 ont survolé Jupiter en 1979. Tout comme Pioneer 10 et 11, elles ont fourni beaucoup d'informations et de clichés sur la géante gazeuse. Tout d'abord, elles découvrirent l'anneau de Jupiter, si fin que les sondes Pioneer n'avait pas décelé sa présence. De plus, de nombreux changements ont été observés dans la structure atmosphérique par rapport aux clichés des sondes Pioneer. De même, des différences ont été remarquées entre les photographies de Voyager 1 et celles de Voyager 2, arrivée quelques mois plus tard. Ces observations ont permis de mettre en évidence des mouvements horizontaux très complexes dans l'atmosphère jovienne. D'autre part, les sondes Voyager ont permis de déterminer la composition de cette atmosphère. Enfin, Voyager 1 a également observé une aurore boréale (au pôle Nord de la planète) ce qui a permis de mieux comprendre l'interaction de la haute atmosphère jovienne avec des particules électriquement chargées provenant de la magnétosphère. Contrairement aux quatre sondes ayant étudié Jupiter avant elle, la sonde américaine Galileo s'est mise en orbite autour de la géante gazeuse. De plus, lors de son arrivée à proximité de la planète en 1995, l'orbiteur a largué une sonde dans l'atmosphère jovienne. Malheureusement, certaines mesures envisagées, comme la teneur en eau, n'ont pas pu être exploitées, l'engin ayant apparemment plongé dans une région particulièrement sèche. La mission Galileo avait trois objectifs principaux : l'étude de l'atmosphère, de la magnétosphère et des satellites de Jupiter. L'orbiteur a été précipité dans l'atmosphère de la planète en septembre 2003 afin de protéger le satellite Europe, qui possèderait un océan d'eau salée sous sa croûte de glace. En quatorze ans de mission (la sonde a été lancée en 1989), Galileo a permis de faire progresser de manière spectaculaire les connaissances sur Jupiter et ses satellites (notamment Callisto, Europe, Ganymède et Io). Enfin, il faut noter que la sonde américano-européenne Cassini-Huygens a également survolé Jupiter, le 30 décembre 2000, à une distance d'environ 9,7 millions de km. Ce survol avait pour principal objectif de dévier l'engin vers sa destination finale, à savoir la planète Saturne. Cependant, la sonde en a profité pour réaliser quelques (superbes) clichés de la plus grosse planète du système solaire mais aussi pour étudier le champ magnétique de celle-ci en collaboration avec la sonde Galileo. |
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