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JUPITER

LA PLANETE DES ASTRONOMES AMATEURS

Photo NASA / sonde spatiale Cassini

Présentation :

Schéma ASCT-astronomie / Ph Ledoux

Jupiter est la 5ème planète du système solaire. C'est la planète préférée des astronomes amateurs : impossible de ne pas réussir à la repérer dans le ciel tant elle est brillante. En ce début d'été 2008, elle est visible même en pleine ville. Jupiter se trouve dans la constellation du Sagittaire.

Schéma ASCT-astronomie / Ph Ledoux

Jupiter est la plus grosse planète du système solaire. Sur Jupiter, tout est démesuré : si Jupiter était creux, on pourrait y caser 1400 planètes comme la Terre. Son diamètre équivaut à 12 fois celui de notre Terre. Et sa masse représente le double de celle de toutes les autres planètes du système solaire réunies.

Schéma ACT-astronomie / Ph Ledoux

Jupiter est une gigantesque boule de gaz, essentiellement formée d'hydrogène (78 %), d'hélium (20 %) et de nuages de vapeur d'eau, de méthane, d'ammoniaque et d'hydrosulfide d'ammonium (2 %), bref rien que du pas respirable : peu de chance, donc, de trouver de la vie sur Jupiter... Sous l'épaisse couche de nuages qui forme l'atmosphère de Jupiter existe un noyau d'hydrogène. Au fur et à mesure qu'on plonge profondément dans l'atmosphère jovienne, la pression augmente et ce noyau devient alors liquide puis métallique. Au coeur de Jupiter, écrasé sous une pression de 45 millions d'atmosphère et une température de 30 000 degrés, existerait un petit noyau rocheux de la taille de la Terre. C'est cette chaleur qui serait à l'origine des vents terribles qui secouent les nuages de Jupiter, à la vitesse de 650 km/heure. De fait, Jupiter émet dans l'espace plus d'énergie qu'elle n'en reçoit du Soleil, notamment sous forme de rayonnement infra-rouge, comme le montre bien la photo ci-dessous

Photo NASA prise par le télescope à infrarouge d'Hawaï

Sur ce plan, Jupiter ressemble plus à une étoile qu'à une planète classique. Beaucoup d'astronomes considèrent que Jupiter est en fait une étoile ratée. Remontons un peu le temps, jusqu'à 5 milliards d'années, avant que le système solaire n'apparaisse. A sa place, il y avait une grande nébuleuse de poussières et de gaz, qui s'est condensée petit à petit en "grumeaux". Le plus gros de ces grumeaux est devenu de plus en plus dense et l'augmentation de sa masse a entraîné une augmentation de la température et de la pression en son coeur jusqu'à un seuil critique : le seuil où les réactions thermonucléaires se déclenchent. C'est ainsi que le Soleil s'est allumé, voici 4.5 milliards d'années. Tous les autres grumeaux ont, eux aussi, continué à grossir jusqu'au moment où, faute de matière première, leur croissance s'est arrêtée, donnant naissance aux planètes actuelles du système solaire.

Dessin NASA / David A Hardy

Outre de nombreux satellites, Jupiter est allé un peu plus loin dans ce processus, ratissant toutes les poussières et tous les gaz situés sur son orbite mais il n'a pas réussi à atteindre la masse critique nécessaire au déclenchement des réactions thermonucléaires. Voilà pourquoi, si Jupiter dégage un peu d'énergie, il n'en est pas moins resté une simple planète et notre système solaire ne compte aujourd'hui qu'un seul Soleil. Jupiter n'est pas le dieu des dieux pour rien : son cortège de satellites est certainement le plus important de toutes les planètes du système solaire. Et il ne se passe pas d'année sans découvrir un petit nouveau ! Au début 2003, les astronomes dénombraient 40 satellites; au début de 2006, on en était à 60... Outre ces satellites, Jupiter est également doté d'un système d'anneaux, découverts par la sonde spatiale Voyager 1, mais ils sont infiniment plus ténus que ceux de la planète Saturne

Cette éclipse du Soleil par Jupiter dévoile bien les anneaux Photo NASA / sonde spatiale Galileo

La structure de ces anneaux est complexe : il existe un anneau principal, dont le bord interne, plus proche de Jupiter, est renflé en une sorte de faible halo. Au-delà de cet anneau principal existent des anneaux infiniment plus diaphanes, appelés fils de la vierge". Ces anneaux sont essentiellement formée de fines poussières. Mais comment se fait-il que ces poussières ne soient pas précipitées dans l'atmosphère de Jupiter, attirées par sa gigantesque force d'attraction gravitationnelle ? Le mécanisme qui maintient ces poussières en orbite est aujourd'hui à peu près connu : ce sont certains satellites de Jupiter qui verrouillent les orbites des poussières par un jeu subtil de résonance et les bloquent ainsi en bonne position au sein des anneaux. On appelle ces satellites, des satellites bergers : Amalthée, Thébé, Métis et Adrastée ont ainsi été identifiés comme jouant ce rôle de stabilisateurs des anneaux de Jupiter.

Dessin Don Dixon / NASA-JPL tiré de la revue "Pour la Science"

Mais anneaux et satellites sont pour l'essentiel invisibles depuis la Terre pour les astronomes amateurs. Il n'en va pas de même pour Io, Europe, Ganymède et Callisto, les 4 principaux satellites de Jupiter découverts en 1610 par Galilée

Photomontage NASA / sondes spatiales Galileo et Voyager1

Jupiter joue un rôle important dans le système solaire : son énorme masse lui confère une intense force d'attraction gravitationnelle. Cette dernière influence notablement les orbites de tous les autres corps du système solaire, à commencer par les plus légers à l'instar des comètes. Jupiter a notamment tendance à dévier la route des comètes venant du fin fond du système solaire et, ce faisant, à nous protéger de collisions cataclysmiques : Jupiter, c'est un peu notre parapluie anti-comètes

L'impact de la comète Shoemaker-Lévy sur Jupiter en 1994 Photo NASA / Télescope spatial Hubble

Mais venez donc visiter d'un plus près ce monde étrange

En fonction de votre niveau, vous naviguerez à votre guise dans les chapitres suivants, de difficulté croissante :

Petit guide pratique pour observer Jupiter :

A l'oeil nu : les mouvements apparents de Jupiter dans le ciel

Avec une paire de jumelles

Avec une petite lunette astronomique d'initiation

Les satellites de Jupiter vous montrent la rotation de la Terre

Avec un petit télescope de 114 mm de diamètre

Avec un télescope de 200 mm de diamètre

La Grande Tache Rouge de Jupiter

L'observation au télescope des éclipses et des occultations des satellites galiléens

L'observation au télescope des phénomènes mutuels des satellites galiléens

Photographier Jupiter : la webcam l'emporte par KO sur les appareils photo traditionnels

Quelques idées d'expériences rigolotes à réaliser par ordre croissant de difficulté :

Comment voir Jupiter en plein jour grâce à une paire de jumelles

Mesurez la rotation de Jupiter

Mesurez vous-même la vitesse de la lumière grâce aux satellites de Jupiter

Bibliographie et index des illustrations, photos et animations contenues dans ce dossier

Bye bye Jupiter ... Photo NASA / Sonde spatiale Cassini
 

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