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L'atmosphère profonde de Jupiter se dévoile
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L'atmosphère profonde de Jupiter se dévoile

Depuis la Terre, s’il est possible d’admirer la surface des autres planètes du système solaire, leur structure interne demeure bien cachée. Jupiter, la plus grande d'entre elles, arbore des bandes parallèles à l’équateur, les bandes zonales, où les vents soufflent jusqu'à 600 kilomètres par heure. Les planétologues tentent depuis longtemps de comprendre la dynamique de ces vents. Puisent-ils leur énergie des courants de convection qui transportent la chaleur de l’intérieur de la planète vers sa surface, ou est-ce un phénomène de surface déconnecté de la convection interne ? Les deux modèles étaient vivement discutés par les spécialistes depuis plusieurs dizaines d’années. Les récentes analyses menées à partir des données de la sonde Juno, en orbite autour de la géante gazeuse, permettent de enfin de conclure : les vents zonaux se manifestent jusqu’à 3000 kilomètres de profondeur.

Pour arriver à cette conclusion, les chercheurs ont mesuré le champ gravitationnel de Jupiter. En effet, toute asymétrie dans ce champ serait le signe d’une structure interne complexe, comme un écoulement de matière. La trajectoire de Juno, qui passe très près de Jupiter, a été déterminée pour permettre de mesurer le champ gravitationnel de la planète géante. Les chercheurs ont donc suivi avec une grande précision cette trajectoire en utilisant les signaux envoyés régulièrement par une balise installée à son bord. A partir des infimes variations de la vitesse de la sonde (mesurées avec une précision de 0,01 millimètre par seconde), les chercheurs ont reconstitué le champ gravitationnel. L’exercice était particulièrement délicat, car il fallait prendre en compte tous les facteurs qui influaient sur la dynamique de l’engin, comme par exemple l'absorption et la ré-émission du rayonnement solaire.

Deux équipes, l’une menée par Yohai Kaspi, de l’institut Weizmann, en Israel, et l’autre par Tristan Guillot, de l’Observatoire de Côte d’Azur, ont utilisé ce résultat pour montrer que les écoulements d’hydrogène et d’hélium gazeux se manifestent jusqu’à 3000 kilomètres de profondeur. Au delà de cette limite, où la pression est 100 000 fois plus élevée qu'à la surface de la Terre, les atomes s’ionisent en perdant leurs électrons. Ces particules chargées donnent naissance à des forces d’entraînement qui s’opposent à la circulation des vents. Plus en profondeur, la matière a un mouvement de rotation, comme si elle était solide.

La meilleure compréhension de la dynamique atmosphérique jovienne permettra peut-être d’expliquer les observations menées par Juno au-dessus des pôles. L’équipe d’Alberto Adriani, de l’INAF à Rome, a ainsi montré que le pôle nord était occupé par un cyclone central entouré de huit autres cyclones très stables, et le pôle sud par un cyclone central accompagné de cinq cyclones. Comment expliquer la stabilité de ces cyclones ? Pourquoi ne fusionnent-ils pas ? La question se pose d’autant plus que Saturne, l’autre planète géante gazeuse, n'abrite qu’un unique cyclone à chaque pôle.

Enfin, la comparaison entre Jupiter et Saturne peut également s’appliquer à la profondeur des vents. Saturne étant moins massive, la pression interne y est plus faible. Les planétologues s’attendent donc à ce que les vents s’y manifestent plus profondément. Les données de la sonde Cassini, en cours d’analyse, pourraient apporter une réponse. Si ces résultats confirment cette hypothèse, les chercheurs auront donc une vision assez cohérente de ce qui se passe dans ces planètes géantes gazeuses, une classe d’objets astrophysiques assez fréquente dans la Voie lactée.


Source : Pour la science
Crédit : Nasa/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM

Cette image reconstituée à partir des données de l’instrument JIRAM de la sonde Juno met en évidence le grand cyclone au pôle nord de Jupiter, entouré de huit autres cyclones plus petits.

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L'atmosphère profonde de Jupiter se dévoile

Depuis la Terre, s’il est possible d’admirer la surface des autres planètes du système solaire, leur structure interne demeure bien cachée. Jupiter, la plus grande d'entre elles, arbore des bandes parallèles à l’équateur, les bandes zonales, où les vents soufflent jusqu'à 600 kilomètres par heure. Les planétologues tentent depuis longtemps de comprendre la dynamique de ces vents. Puisent-ils leur énergie des courants de convection qui transportent la chaleur de l’intérieur de la planète vers sa surface, ou est-ce un phénomène de surface déconnecté de la convection interne ? Les deux modèles étaient vivement discutés par les spécialistes depuis plusieurs dizaines d’années. Les récentes analyses menées à partir des données de la sonde Juno, en orbite autour de la géante gazeuse, permettent de enfin de conclure : les vents zonaux se manifestent jusqu’à 3000 kilomètres de profondeur.

Pour arriver à cette conclusion, les chercheurs ont mesuré le champ gravitationnel de Jupiter. En effet, toute asymétrie dans ce champ serait le signe d’une structure interne complexe, comme un écoulement de matière. La trajectoire de Juno, qui passe très près de Jupiter, a été déterminée pour permettre de mesurer le champ gravitationnel de la planète géante. Les chercheurs ont donc suivi avec une grande précision cette trajectoire en utilisant les signaux envoyés régulièrement par une balise installée à son bord. A partir des infimes variations de la vitesse de la sonde (mesurées avec une précision de 0,01 millimètre par seconde), les chercheurs ont reconstitué le champ gravitationnel. L’exercice était particulièrement délicat, car il fallait prendre en compte tous les facteurs qui influaient sur la dynamique de l’engin, comme par exemple l'absorption et la ré-émission du rayonnement solaire.

Deux équipes, l’une menée par Yohai Kaspi, de l’institut Weizmann, en Israel, et l’autre par Tristan Guillot, de l’Observatoire de Côte d’Azur, ont utilisé ce résultat pour montrer que les écoulements d’hydrogène et d’hélium gazeux se manifestent jusqu’à 3000 kilomètres de profondeur. Au delà de cette limite, où la pression est 100 000 fois plus élevée qu'à la surface de la Terre, les atomes s’ionisent en perdant leurs électrons. Ces particules chargées donnent naissance à des forces d’entraînement qui s’opposent à la circulation des vents. Plus en profondeur, la matière a un mouvement de rotation, comme si elle était solide.

La meilleure compréhension de la dynamique atmosphérique jovienne permettra peut-être d’expliquer les observations menées par Juno au-dessus des pôles. L’équipe d’Alberto Adriani, de l’INAF à Rome, a ainsi montré que le pôle nord était occupé par un cyclone central entouré de huit autres cyclones très stables, et le pôle sud par un cyclone central accompagné de cinq cyclones. Comment expliquer la stabilité de ces cyclones ? Pourquoi ne fusionnent-ils pas ? La question se pose d’autant plus que Saturne, l’autre planète géante gazeuse, n'abrite qu’un unique cyclone à chaque pôle.

Enfin, la comparaison entre Jupiter et Saturne peut également s’appliquer à la profondeur des vents. Saturne étant moins massive, la pression interne y est plus faible. Les planétologues s’attendent donc à ce que les vents s’y manifestent plus profondément. Les données de la sonde Cassini, en cours d’analyse, pourraient apporter une réponse. Si ces résultats confirment cette hypothèse, les chercheurs auront donc une vision assez cohérente de ce qui se passe dans ces planètes géantes gazeuses, une classe d’objets astrophysiques assez fréquente dans la Voie lactée.


Source : Pour la science
Crédit : Nasa/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM

Cette image reconstituée à partir des données de l’instrument JIRAM de la sonde Juno met en évidence le grand cyclone au pôle nord de Jupiter, entouré de huit autres cyclones plus petits.

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

04 - Alpes de Haute-Provence

Du 3 au 7 août
CORSO DE LA LAVANDE

Au pays des champs de lavande, très joli Corso de fleurs avec des parades de jour et de nuit, animations musicales, marché artisanale, feu d’artifice.

Comité des fêtes
1 boulevard Martin Bret
04000 Digne-les-Bains
06 34 41 86 29
www.cdf-dignelesbains.fr


05 - Hautes Alpes

Du 30 juin au 6 juillet
CHAMPIONNAT DE PARAPENTE OZONE

Compétition amicale de parapente entre les différents pilotes mondiaux et expérimentés, avec des vols dans une zone magnifique au départ de la montagne de Chabre dans la Vallée de la Méouge !

Montagne de Chabre
Châteauneuf de Chabre
05300 Val Buëch-Méouge
04 92 65 09 38


14 - Calvados

24 juin
Visite guidée "ODYSSÉE JURASSIQUE"

Partez à la découverte du monde jurassique à travers les fossiles trouvés à Villers-sur-Mer avec l’un des médiateurs scientifiques du musée. Une visite ludique et pleine de découvertes pour petits et grands. Durée : 1h00.

Paléospace
Avenue Jean Moulin
14640 Villers-sur-Mer
02 31 81 77 60
www.paleospace-villers.fr


Jusqu’au 29 février 2020
Exposition
LES REQUINS ! 430 MILLIONS D’ANNÉES D’ÉVOLUTION

Découvrez la grande diversité des requins, allant d’espèces de petites tailles, jusqu’aux poissons géants dont les dents sont plus grandes qu’une main humaine.
Cette exposition évoque également le grand danger auquel ils sont confrontés : l’Homme. Venez découvrir de nouvelles espèces et apprendre en vous amusant grâce à une fresque digitale.

Paléospace
Avenue Jean Moulin
14640 Villers-sur-Mer
02 31 81 77 60
www.paleospace-villers.fr


21 - Côte d'Or

27 mai
FÊTE DE LA NATURE ET DE LA BIODIVERSITÉ

Dans le cadre de l'opération nationale "Fête de la nature", le Jardin des Sciences organise pour la 5ème année consécutive, un après-midi festif dans le parc de l'Arquebuse. Cette manifestation est l'occasion de faire connaître et valoriser les actions de chacun en faveur de la biodiversité et de privilégier un « contact direct avec la nature.

Le Jardin des sciences
Parc de l’Arquebuse
21000 Dijon
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


Jusqu’au 6 janvier 2019
Exposition " GRAINES"

Elles sont partout… Du petit-déjeuner au coucher, dans nos vêtements, dans notre alimentation, dans nos parcs et jardins… sans même y penser elles font partie de notre quotidien et sont un pilier de la biodiversité végétale.
Cette nouvelle exposition, très ludique, propose à tous les visiteurs de découvrir une grande variété de graines d’ici et d’ailleurs et de s’interroger sur leurs enjeux dans un contexte de changement climatique et sociétal.

Le Jardin des sciences
Parc de l’Arquebuse
21000 Dijon
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


Du 27 mai au 3 septembre
Exposition de plein-air
"AMIS POLLINISATEURS, BIENVENUE EN VILLE !"

En ville vivent des centaines d'espèces d'insectes, dont beaucoup jouent un rôle très utile pour les humains : en butinant de fleurs en fleurs à la recherche de nourriture, ils transportent le pollen, assurant ainsi la reproduction d'un grand nombre de plantes. Ce sont des pollinisateurs !

Le Jardin des sciences
Parc de l’Arquebuse
21000 Dijon
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


30 - Gard

Du 5 mai au 30 septembre
"O3" Rétrospective de 25 ans de l'art du cube

Nicolas GAL, peintre plasticien présentera une Dériode de création en cube, des oeuvres de jeunesse où est figurée avec les mythes méditerranéens, jusqu'à des oeuvres plus récentes dénonçant l'exil moderne lié à l'eau.

La Maison de l'eau
30122 Les Plantiers
04 66 30 36 55 / 04 66 25 83 41
www.caussesaigoualcevennes.fr


42 - LOIRE

Du 10 janvier au 31 mai
Exposition "FIBRES"

L'exposition présente l'origine, les caractéritstiques et l'utilisation de fibres végétales, animales et synthétiques que l'on retrouve dans l'industrie textile et au quotidien.
Une section consacrée à l'utilisation de fibres diverses dans la création artistiques présente des oeuvres d'Anne Mangeot et Ghislaine Berlier Garcia.

La Maison du Passementier
20 rue Victor Hugo
42650 Saint-Jean-Bonnefonds
04 77 95 09 82
www.ville-st-jean-bonnefonds.fr/-maisondupassementier-


50 - MANCHE

Du 5 février au 31 août
Exposition "SCIENCES EXTRAORDINAIRES"

"Des récits de Jules Verne aux mondes de demain". Une exposition entièrement consacrée à l’auteur et sa vision de l’univers futuriste.

Planétarium Ludiver
1700 rue de la Libération
Tonneville - 50460 La Hague
02 33 78 13 80
www.ludiver.com


18 et 19 juillet
FESTIVAL DE FUSÉES À EAU

Venez fabriquez la plus belle fusée et surtout la plus rapide !
•Ateliers de construction de fusées à eau en continu pour toute la famille
•Décollages de vos fusées dans le parc paysager

Planétarium Ludiver
1700 rue de la Libération
Tonneville - 50460 La Hague
02 33 78 13 80
www.ludiver.com


3 août
NUIT DES ÉTOILES

A l’occasion de cette soirée exceptionnelle, les visiteurs découvriront gratuitement les mystères de la voûte céleste dès 20h et tout au long de la soirée. De nombreuses animations adaptées à chaque public, ponctueront cette soirée. Des ateliers spécialement adaptés au jeune public et aux familles seront proposés.

Planétarium Ludiver
1700 rue de la Libération
Tonneville - 50460 La Hague
02 33 78 13 80
www.ludiver.com


70 - Haute-Saône

► Du 3 avril au 30 septembre
EXPOSITION « MARTIN LUTHER KING »

Maison de la Négritude et des Droits de l'Homme
25 Grande Rue
70290 Champagney
03 84 23 25 45
http://www.maisondelanegritude.fr

Lieux:

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