JUPITER:
la reine des planètes

Avec un diamètre équivalent à 11 fois celui de notre Terre, c’est habituellement le troisième objet le plus brillant de notre ciel nocturne après la Lune et Vénus. Visible à l’œil nu, la planète gazeuse est si massive qu’on la surnomme aussi la géante. Aujourd’hui, le Journal De l’Espace poursuit son voyage au cœur du système solaire et vous emmène à la découverte de Jupiter.

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Jupiter, grand maître des cieux

La triade capitoline
La triade capitoline désigne, dans la religion romaine, les trois divinités Jupiter, Junon (protectrice du mariage et de la fécondité) et Minerve (déesse des métiers) qui étaient honorées au temple de Jupiter Capitolin, sur le Capitole à Rome. Jupiter est ici représenté au centre. Source: Wikipedia

Connue dès l’Antiquité en mésopotamie, la planète a d’abord incarné Mardouk, le plus grand dieu des Babyloniens. Orbitant autour de notre étoile en un peu moins de douze années terrestres, Jupiter est surnommée l’étoile de bois en Corée, au Japon et au Vietnam, une référence à l’un des cinq éléments de la cosmologie chinoise traditionnelle. Équivalent de la divinité grecque Zeus, les romains associent finalement la cinquième planète de notre système solaire à Jupiter, roi de tous les dieux et grand maître des cieux.

Mardouk et son Dragon-Serpent
Le dieu Mardouk accompagné de son Dragon-Serpent dans une gravure datée de 900 ans avant JC. Crédits: Franz Heinrich Weißbach (1903)
Schéma des planètes du système solaire
Schéma des planètes et planètes naines du système solaire. Les tailles sont à l'échelle mais les distances sont extrêmement compressées. L'ordre est respecté pour les distances moyennes au Soleil. (Pluton peut se trouver plus près du Soleil que Neptune mais sa distance moyenne est plus grande).

Une planète hors-norme

La Terre et Jupiter
Comparaison à l'échelle de la taille de la Terre et de la géante gazeuse Jupiter. Source: Flickr/CC/Brian Altmeyer

Avec Saturne, Neptune et Uranus, Jupiter fait partie du groupe des géantes gazeuses. Comme leur nom le sous-entend, elles dominent largement le groupe des planètes telluriques par leur taille et leur masse. Avec un rayon de plus de 70 000 kilomètres et un volume 1300 fois supérieur à celui de la Terre, Jupiter pourrait cependant contenir l’ensemble des astres de notre système solaire. Malgré sa grande taille et sa masse énorme (plus de 300 fois celle de la Terre), il faut moins de 10 heures à la planète pour compléter un tour sur elle-même.

Schéma des planètes du système solaire
Schéma des planètes et planètes naines du système solaire. Les tailles sont à l'échelle mais les distances sont extrêmement compressées. L'ordre est respecté pour les distances moyennes au Soleil. (Pluton peut se trouver plus près du Soleil que Neptune mais sa distance moyenne est plus grande).

Des vents de 360 km/h

Les bandes de Jupiter
Sur ce clip capturé par la sonde Cassini, on distingue les fameuses bandes de Jupiter. Des flashs lumineux apparaissent rapidement et de manière aléatoire dans les régions turbulentes, probablement provoqués par des orages. Crédits: NASA

Si la reine des planètes est facilement observable, vous ne verrez jamais sa surface. En effet, la géante gazeuse est entourée de trois couches de nuages distinctes, composées de glace d’ammoniac, d’hydrogénosulfure d’ammonium, d’eau et de glace d’eau. En 1690, en estimant sa période de rotation, l’astronome italien Giovanni Domenico Cassini a remarqué une étrange succession de bandes colorées. Il s’agit en fait de larges bancs de nuages circulant à plus de 360 km/h en direction opposée.

Les bandes de Jupiter
Sur ce clip capturé par la sonde Cassini, on distingue les fameuses bandes de Jupiter. Des flashs lumineux apparaissent rapidement et de manière aléatoire dans les régions turbulentes, probablement provoqués par des orages. Crédits: NASA
Les nuages de Jupiter
Les bandes nuageuses alternativement sombres et brillantes de Jupiter sont en fait des nuages à des altitudes différentes. Les zones foncées sont plus denses et basses tandis que les zones claires sont plus chaudes et remontent en altitude. Source: Université du Wisconsin
Schéma des bandes de Jupiter
Schéma des ceintures et des zones de l'atmosphère de Jupiter. Source: http://www.astrosurf.com/luxorion/sysol-jupiter.htm
Les nuages de Jupiter
Les bandes nuageuses alternativement sombres et brillantes de Jupiter sont en fait des nuages à des altitudes différentes. Les zones foncées sont plus denses et basses tandis que les zones claires sont plus chaudes et remontent en altitude. Source: Université du Wisconsin
L'hémisphère nord de Jupiter
Nuages dans l'hémisphère nord de Jupiter, photographiés par Juno en octobre 2017, à une altitude de 18 906 km.
Structure interne de Jupiter
Schéma de la structure interne de Jupiter.

Une atmosphère chaotique

Composée à 99% d’hydrogène et d’hélium, le pourcentage restant des composés chimiques présents dans l’atmosphère jovienne expliquerait la couleur des bandes nuageuses observées pour la première fois par Cassini. D’une épaisseur d’environ 70 kilomètres, la couche de nuages joviens est ponctuée de tempêtes caractéristiques des géantes gazeuses. Sur Jupiter, elles sont de forme ovale et leur couleur varie du blanc au rouge, en passant par le brun et le jaune, en fonction de la température et de l’altitude des nuages qui les composent.

Structure interne de Jupiter
Schéma de la structure interne de Jupiter.
Structure de Jupiter
Structure de Jupiter en fonction de la profondeur, de la pression et de la température. Source: http://system.solaire.free.fr/jupiter.htm
La grande tache rouge
Photo de la Grande Tache rouge de Jupiter prise par la sonde Voyager 1. Crédits: NASA

La Grande Tache de Jupiter

Parmi toutes ces tempêtes, la grande tache de Jupiter est certainement la caractéristique la plus connue de la planète. Le gigantesque anticyclone est si grand qu’il pourrait contenir deux à trois fois notre Terre. Facilement visible avec un télescope de 10 à 15 centimètres de diamètre, la tache se déplace lentement autour de la géante gazeuse à 22° au sud de son équateur. Observée pour la première fois en 1665, la tempête fait donc rage depuis plusieurs siècles, animée de violents vents dont la vitesse dépasse parfois les 600 km/h.

La grande tache rouge
Photo de la Grande Tache rouge de Jupiter prise par la sonde Voyager 1. Crédits: NASA

La découverte de ses anneaux

La sonde Voyager
Voyager 1 et 2 ont permis d'obtenir des informations détaillées sur l'atmosphère de Jupiter, Saturne et Uranus. Aujourd'hui dans l'espace interstellaire, les deux sondes sont les objets construits par l'Homme les plus éloignés de notre planète. Crédits: NASA/JPL-Caltech

Grâce au programme Voyager, on sait aujourd’hui que la Grande Tache rouge de Jupiter tourne sur elle-même dans le sens contraire des aiguilles d’une montre, au rythme d’une rotation tous les six à huit jours terrestres. Le 5 mars 1979, en passant à 349 000 kilomètre de la planète, la sonde Voyager 1 a aussi permis de découvrir la présence d’anneaux très fins, principalement composés de particules éjectées lors d’impacts météoritiques sur les lunes voisines.

Schéma présentant les anneaux de Jupiter et certaines de ses lunes. Source: Wikipedia/Simon Villeneuve
Les trajectoires de Voyager 1 et 2
Les trajectoires des sondes Voyager, envoyées en 1977. NASA/JPL-Caltech
La sonde Voyager
Voyager 1 et 2 ont permis d'obtenir des informations détaillées sur l'atmosphère de Jupiter, Saturne et Uranus. Aujourd'hui dans l'espace interstellaire, les deux sondes sont les objets construits par l'Homme les plus éloignés de notre planète. Crédits: NASA/JPL-Caltech
Portrait de Galileo Galilei
Galileo Galilei, inventeur du télescope, représenté sur une peinture de Justus Sustermans (1636).

Les Lunes Galiléennes

Les lunes galiléennes
Photos des Lunes Galiléennes, de gauche à droite (et par ordre de proximité à Jupiter): Io, Europe, Ganymède et Callisto. Crédits: NASA/JPL/DLR

Située à un peu plus de cinq unités astronomiques de notre étoile (soit cinq fois la distance Terre-Soleil), la reine des planètes n’est pas seule. Découverts par Galilée en 1610, les quatre plus grands satellites naturels de Jupiter sont Io et Europe (d’une taille comparable à celle de notre Lune) Callisto (d’un diamètre quasi égal à celui de Mercure) et enfin Ganymède. Avec ses 5262 km de diamètre, c’est la plus grande lune de tout le système solaire. Pour vous donner un ordre de grandeur, la cinquième plus grande lune de Jupiter ne mesure que 262 km de diamètre.

7000 Troyens identifiés

Au total, ce sont près de 80 satellites qui patrouillent autour de Jupiter, parmi lesquels une cinquantaine ont été nommés. En plus de ses nombreuses lunes, le puissant champ gravitationnel de la géante gazeuse a aussi capturé plusieurs milliers d’astéroïdes au niveau des points de Lagrange L4 et L5 de son orbite. Surnommés les troyens de Jupiter, ces fragments rocheux sont considérés comme les fossiles de notre système solaire et recevront d’ailleurs la visite de la sonde américaine Lucy en 2027. Pour en apprendre plus sur cette mission ambitieuse de 12 ans, vous trouverez un article détaillé en suivant ce lien.

Pierre-Henri Le Besnerais

Lucy
Vue d'artiste de Lucy et des Troyens de Jupiter ©Roen Kelly
Les points de Lagrange
Les troyens sont des astéroïdes situés aux points L4 et L5 (en rouge), sur l'orbite d'un objet secondaire (en bleu), autour d'un objet primaire (en jaune). Source: Wikipedia/EnEdC
Trajectoire de Lucy
Trajectoire de Lucy dans le Système solaire avec indication des survols des astéroïdes troyens de Jupiter et des corrections de trajectoire (M1 à M5). ©Triton et Pline
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Camille

Merci.
Les photos de Cassini et Juno sont vraiment magnifiques, vivement Lucy !

Camille

Par contre j’ai écrit n’importe quoi, Cassini c’était Saturne xD