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Outre ces bandes nuageuses, vous pouvez observer sans problème la Grande Tache Rouge avec un télescope de 200 mm de diamètre. Ce cyclone qui agite la haute atmosphère jovienne est de dimensions phénoménales : 2 planètes équivalentes à la Terre tiendraient à l'aise dans ce monstrueux ouragan. Découvert en 1664 par Robert Hooke, la Grande Tache Rouge semble diminuer de 0,19° tous les ans depuis plusieurs décennies. De même, sa couleur rouge tend à virer de plus en plus au beige et au ton crème : peut-être la GTR (= Grande Tache Rouge) aura-t'elle totalement disparu dans quelques années ? Photo NASA / sonde spatiale Voyager 1
Vous trouverez dans les éphémérides des différentes revues d'astronomie, les heures de passage de la Grande Tache Rouge au méridien central de Jupiter, c'est à dire au méridien 0°, qui fait face à l'observateur terrestre.
Exemple pour Février 2003, tiré des éphémérides de la revue "Ciel et Espace"Avec un télescope d'au moins 180 mm de diamètre, vous devriez également commencer à repérer au sein des bandes nuageuses des taches plus claires, appelées WOS par les astronomes (=White Oval Spots). Trois WOS / Photo NASA / Sonde spatiale GalileoDepuis 2006, une deuxième tache rouge s'éveille sur Jupiter. Sa naissance provient de la fusion progressive entre 1997 et 2000 de 3 WOS connus depuis 1939 sous les noms de FA, DE et BC. Les deux derniers cyclones ont commencé par fusionner entre septembre 1997 et juillet 1998. Puis FA les a rejoints pour fusionner à son tour en septembre 2000, donnant ainsi naissance à une grande tache blanche.
Photo NASA / JPL / Télescope spatial HubbleDébut 2006, cet ouragan géant a commencé à prendre une teinte rosâtre de plus en plus prononcée. Ce changement de coloration serait dû à des particules soufrées ou phosphorées en provenance des profondeurs de l'atmosphère de Jupiter et qui, en remontant à la surface, subiraient des réactions chimiques en raison de leur exposition aux rayons UV du Soleil. Pour l'instant, la Tache Rouge Junior est grande comme la moitié de la Grande Tache Rouge. Peut-être ces deux cyclones géants finiront-ils par fusionner à leur tour, dans quelques dizaines d'années ?
Les nuages joviens ont en moyenne une période de rotation qui est caractéristique de la bande nuageuse à laquelle ils appartiennent. Les astronomes ont remarqué qu'existent deux catégories de nuages, qui dépendent de leur latitude. Le système I comprend tous les nuages situés entre 12° de latitude Sud et 12° de latitude Nord : ils effectuent un tour complet autour de Jupiter en 9 h 50 mn 30 s. Tous les nuages situés de part et d'autre de ces deux parallèles forment le système II et circulent plus lentement autour de la planète : 9 h 55 mn 40.6 s. Ainsi, cette rotation différentielle entre les différentes zones de nuages entraîne chaque jour un décalage de 7.6° entre les nuages de la région équatoriale (système I) et tous les autres nuages (système II). La transition entre chaque système est très brutale et génère des vents terriblement violents qui effilochent les nuages Photo NASA / sonde spatiale Voyager
Animation Bernard BayleMais vous n'êtes pas obligés d'attendre aussi longtemps : 90 mn d'observation au télescope suffisent pour mettre en évidence nettement la rotation de la planète Jupiter. La localisation précise de la GTR et des différents détails des bandes nuageuses de Jupiter se fait au moyen d'une grille de méridiens :
L'observation des satellites de Jupiter :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. En 2006, on en était arrivé à 60 ! Outre ces satellites, Jupiter est également doté d'un sytème d'anneaux, quoique infiniment plus ténus que ceux de Saturne, qui ont été découverts par la sonde spatiale Voyager 1. Mais anneaux et petits 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
Photo NASA / sondes spatiales Galileo et Voyager1Dans les éphémérides, ces satellites sont désignés par des numéros en fonction de la proximité de leur orbite par rapport à Jupiter
Les éphémérides donnent généralement la position des satellites galiléens de Jupiter sous la forme du graphique suivant :
Exemple pour février 2003, tiré des éphémérides de la revue "astronomie magazine"La grande bande blanche verticale du milieu correspond au disque de la planète Jupiter. Les chiffres de gauche correspondent à chaque journée du mois. Chaque satellite est symbolisé par une couleur différente. Exemple : pour connaître la configuration des satellites galiléens dans la nuit du 27 au 28, à 0 H TU, placez-vous juste à la limite entre les bandes bleues correspondant au 27 et au 28. Vous constatez alors qu'à gauche de Jupiter se trouvent Callisto et Io, en rapprochement serré. Et à droite de Jupiter, vous trouvez Ganymède et, un peu plus loin, Europe. Faites juste attention à l'inversion de l'image selon que vous utilisez un télescope ou bien une lunette astronomique, muni ou pas d'un renvoi coudé pour l'oculaire. L'observation des mouvements des satellites galiléens est extrêmement riche et mérite qu'on les décrive en détail. On parle d'éclipse lorsqu'un satellite pénètre dans l'ombre de Jupiter. Schéma ASCT-astronomie / Ph Ledoux Et il y a occultation lorsque le satellite passe derrière le disque de Jupiter Schéma ASCT-astronomie / Ph Ledouxen 1 : début du passage du satellite devant Jupiter pour l'observateur terrestre en 2 : fin du passage du satellite devant Jupiter pour l'observateur terrestre en 3 : début de l'occultation du satellite derrière Jupiter pour l'observateur terrestre en 4 : fin de l'occultation du satellite derrière Jupiter pour l'observateur terrestre en 5 : passage de l'ombre du satellite devant le disque de Jupiter L'examen attentif du schéma précédent vous a permis de noter l'existence de 2 autres phénomènes : les passages d'un satellite devant le disque de Jupiter ... Passage de Io devant Jupiter. Photo NASA / sonde spatiale Cassini... ainsi que les passages de l'ombre d'un satellite sur le disque de Jupiter. Passage de l'ombre d'Europe devant Jupiter. Photo NASA / sonde spatiale CassiniLeurs périodes de révolution s'échelonnant entre 1 j 18 h pour Io, le plus proche de Jupiter, et 16 j 16 h pour Callisto, le plus lointain, il est bien rare de ne pas assister en une nuit au passage ou à l'occultation de l'un des 3 satellites les plus proches de la planète géante. Sur la photo ci-dessous, on distingue à la fois les taches noires des ombres de Callisto, Io et Ganymède ainsi que, bien que plus difficilement, le petit disque clair d'un satellite passant devant Jupiter Photo E. Karkoshka et S. MurrellLes phénomènes des satellites galiléens sont désignés dans les éphémérides par quelques abréviations qu'il faut apprendre à déchiffrer :Eclipse : le satellite passe dans l'ombre de Jupiter
Occultation : le satellite passe derrière le disque de Jupiter
Passage : le satellite passe devant Jupiter
Passage d'ombre : l'ombre noire du satellite passe sur le disque de Jupiter
Les phémus :Les phénomènes mutuels des satellites galiléens sont infiniment plus rares : ces phénomènes ne se produisent qu'une fois tous les 6 ans. Cette fois, ce sont les lunes de Jupiter qui jouent à cache-cache entre elles, s'occultant et s'éclipsant mutuellement. Les orbites de Io, Europe, Ganymède et Callisto ne sont que très peu inclinées sur le plan de l'équateur de Jupiter. Pendant les 12 années que dure la révolution de Jupiter autour du Soleil, La Terre et notre étoile sont au-dessus de ce plan durant 6 ans d'affilée :
Schéma ASCT-astronomie / Ph LedouxEt durant les 6 années suivantes, la Terre se trouve au-dessous du plan des orbites des satellites de Jupiter :
Schéma ASCT-astronomie / Ph Ledoux Mais une fois tous les 6 ans, le Soleil et la Terre traversent très exactement le plan de l'équateur de Jupiter : nous voyons alors les orbites des satellites de Jupiter par la tranche
Schéma ASCT-astronomie / Ph LedouxCe n'est qu'à ce moment que l'observateur terrestre peut voir les phémus des satellites galiléens de Jupiter : on peut alors observer, pour un même couple de satellites, une éclipse suivie ou bien précédée d'une occultation à quelques heures ou quelques minutes d'intervalle
Schéma ASCT-astronomie / Ph Ledouxpour l'astronome terrestre, IV est ici éclipsé par III et I est occulté par II Les prochains phémus ont lieu de décembre 2002 à juin 2003, durant les mois précédant et suivant l'opposition de 2003. Deux satellites peuvent alors être alignés avec la Terre : le premier entre dans le cône d'ombre du second et il y a éclipse. Schéma ASCT-astronomie / Ph LedouxDe même, lorsqu'un satellite passe derrière un autre satellite, il y a occultation. Attention : rapprochement n'est pas phému ! Les astronomes ne parlent de phému que lorsqu'il y a contact entre les 2 satellites. Il ne faut donc pas confondre un phému avec un rapprochement de satellites, même très serré Schéma ASCT-astronomie / Ph LedouxAvant une occultation, on voit les 2 satellites se rapprocher de plus en plus pour finir par ne former qu'une seule tache lumineuse, avant de se séparer à nouveau. Lors d'une éclipse ou d'une occultation mutuelles, la courbe de lumière décroit au moment du phému pour atteindre un minimum avant de réaugmenter une fois le phému terminé. La luminosité du phému est appelée "grandeur" par les astronomes et elle est exprimée en %, une grandeur de 100 % correspondant à une éclipse ou une occultation totale. La durée d'un phému est généralement de l'ordre de quelques minutes.
L'analyse de la courbe de lumière permet même d'avoir des renseignements sur la diffusion de la lumière par le satellite et donc sur la nature de son sol.
Courbe de lumière de l'occultation partielle de Ganymède par Callisto le 12 juillet 1985 diagramme tiré du livre "astronomie le guide de l'observateur" édité par la Société d'Astronomie Populaire La précision de l'observation d'une éclipse d'un satellite par l'ombre de Jupiter est de l'ordre de 0,2 secondes d'arc, ce qui fait quand même une marge d'erreur de l'ordre de 750 km : la dispersion de la lumière par l'épaisse atmosphère de Jupiter ne permet pas d'atteindre une meilleure précision. Les phénomènes mutuels concernant les satellites eux-mêmes ne sont pas gênés par ce paramètre puisque ces satellites ne possèdent pas d'atmosphère : l'occultation ou l'éclipse d'un satellite par un autre est un phénomène infiniment plus tranché que sa disparition dans l'ombre de Jupiter ou bien son passage devant le disque jovien. Les campagnes d'observation des phémus permettent ainsi de calculer la position des satellites galiléens avec une marge d'erreur de l'ordre de la centaine de kilomètres seulement. Quand on sait que Jupiter se trouve au moment de son opposition à une distance de 600 millions de kilomètres de la Terre, vous apprécierez la performance ! Les astronomes professionnels organisent donc tous les 6 ans des campagnes internationales d'observations de ces phémus (la dernière a eu lieu en 2003) et font appel aux astronomes amateurs pour les aider à collecter un maximum d'observations afin d'affiner au mieux la connaissance des orbites des satellites galiléens. De cette connaissance dépend le plein succès des missions des sondes spatiales envoyées vers Jupiter. Les éphémérides donnent les phémus sous la forme d'abréviations qu'il faut savoir décrypter :
La hauteur du Soleil et de Jupiter est ici donnée pour les villes situées sur la latitude de Paris. Les heures sont données en Temps Terrestre (TT). Il faut en retrancher un peu plus d'une minute pour convertir l'heure des phémus en Temps Universel (TU) car il faut tenir compte de la vitesse de rotation de la Terre autour de son axe. Enfin, il faudra ajouter à cette heure en TU une heure pour obtenir l'heure légale d'hiver, telle que la donne l'horloge parlante. Et à partir du 30 mars, c'est deux heures qu'il faudra ajouter afin d'obtenir l'heure légale d'été. Un peu tordu ... mais c'est ainsi : l'astronome parle en TU, le spécialiste de la mécanique céleste en TT, et Monsieur Toulemonde en heure légale d'été ou d'hiver. La liste complète des phémus est disponible sur le site Internet de l'Institut de Mécanique Céleste et de Calcul des Ephémérides. Et si vous souhaitez participer à cette campagne PHEMU, contactez ses organisateurs à l'adresse suivante : phemu@imcce.fr Photo NASA / sonde spatiale Cassin
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