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L'atmosphère profonde de Jupiter se dévoile
Actualités

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 . . .

07 - Ardèche

Du 17 mai au 11 octobre

CANOE KAYAK EN ARDECHE

Canoë Kayak 07 propose cette saison des journées découvertes permettant de découvrir cette activité gratuitement.
Les 17 et 24 mai, 7, 14, 21, 28 juin, 5 juillet, 30 aout, 6, 13, 20, 27 septembre et 4, 11 octobre.
Mini-descente du pont d’Arc, 8 km, le matin à 9h à AM à 15h, sur réservation au 04 75 37 17 79 ou par email : charmasson.yves@wanadoo.fr

Canoë Kayak 07
Quartier de Châmes
07150 Vallon Pont d’Arc
04 75 88 03 06
www.canoekayak07.com


09 - Ariège

2 mars

ATELIER
"VIENS TE RÉCHAUFFER À LA MAISON – MUSIQUE VERTE" 

Le samedi 2 mars 2019 de 14h à 17h30, Au coin du feu, venez fabriquer des sifflets en bois, et découvrir des sons réalisables avec des feuilles, branches et autres objets qui nous entourent… Le tout se terminera par un bon goûter de chez nous ! 8,50 € /adulte – 7 €/ enfant. Réservation au 05 61 66 47 98 ou info@paysdestraces.fr

Au Pays des Traces
Ferme de Miguet
09190 Saint-Lizier    
05 61 66 47 98
www.paysdestraces.fr


11 - Aude

Du 10 janvier 2019 au 14 février

COURS DE POTERIE : RAKU

Animés par la potière Cécile Dussaud. Jeudis 10, 17, 24, 31 janvier et 14 février, de 18h à 20h, à Amphoralis. La cuisson à la technique japonaise du raku sera ensuite effectuée le dimanche 24 février, de 14h à 18h.

Amphoralis
Allée des potiers
11590 Sallèles d’Aude
04 68 46 89 48
www.amphoralis.com


14 - Calvados

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

Jusqu’au 31 mars 2019

EXPOSITION PLEIN-AIR
"IMPACTS ! HOMME-NATURE"

Venez découvrir les relations homme-nature au plus près du vivant !
De l’évolution du comportement animal à celui du climat et des milieux naturels, les chercheurs de Bourgogne et de Franche-Comté tentent de comprendre le rôle de l’Homme dans ces changements. Traversez ville, campagne et forêt et voyagez jusqu’aux pôles pour observer ces recherches in vivo !

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


22 - Côtes d'Armor

22 février

CONFÉRENCE - SPECTACLE
"HISTOIRE ET ÉVOLUTION DE LA LUNE"

Pour l’ouverture de cette année du 50ème anniversaire de la mission Apollo 9, répétition générale avant le voyage vers la Lune, cette séance spéciale vous emmènera à la découverte de notre satellite.
Vendredi 22 février à 17h30. Tarif 4 €.

Planétarium de Bretagne
Parc du Radôme
22560 Pleumeur-Bodou
02 96 15 80 30
www.planetarium-bretagne.fr


25 - Doubs

Jusqu'au 22 avril 2019

EXPOSITION "FROID"

Véritable plongée dans l’univers du froid, l’exposition met en scène les multiples facettes du froid et plonge le visiteur dans des univers différents :
vie quotidienne, milieux extrêmes, biologie, physique, chimie, recherche, technologie, science-fiction... et l’invite à expérimenter.

Saline royale
Grande rue
25610 Arc-et-Senans
03 81 54 45 45
www.salineroyale.com


30 - Gard

Du 9 février au 10 mars

EXPOSITION
"VOLCANS, LA VIE DE LA TERRE"

Découvrez les grands mécanismes des profondeurs de la Terre, les menaces et richesses que représentent les volcans grâce à une vingtaine de manipulations interactives.
Exposition gratuite, tout public. Entrée libre de 10h à 18h en semaine ; 14h-18h samedi et dimanche.

Le Visiatome
CEA Marcoule
04 66 39 78 78
www.visiatome.fr


14 février

CONFÉRENCE-SPECTACLE
"MATHÉMATIQUES, MAGIE ET MYSTÈRE

Durant cette conférence, des exemples de création de tours magiques à partir des maths seront présentés, et réciproquement  des tours de magie seront décortiqués pour y découvrir des maths.
Jeudi 14 février à 18h. Gratuit, sur réservation sur www.visiatome.fr(conseillée à partir de 11 ans).

Le Visiatome
CEA Marcoule
04 66 39 78 78
www.visiatome.fr


44 - Loire Atlantique

Du 8 au 19 mai 2019

EXPOSITION
"LES FLORALIES INTERNATIONALES DE NANTES"

Lors de cette prestigieuse manifestation florale, les visiteurs seront invités à découvrir dans le cadre exceptionnel du Parc de la Beaujoire des scènes ornementales élaborées par des professionnels et des amateurs passionnés.
Une représentation florale de haut niveau qui contribuera à les étonner, les dépayser, les faire rêver...

Floralies Internationales
Parc des Expositions de la Beaujoire
Route de Saint-Joseph de Porterie
44300 Nantes
http://comite-des-floralies.com/fre/


50 - Manche

Du 9 février au 2 juin

EXPOSITION
"FABULEUX OUTILS DE JARDIN"

Guillaume Pellerin a rassemblé pendant plus de 40 ans dans son jardin botanique de Vauville une très grande collection d’outils de jardin anciens. Cette exposition vous dévoile tous les secrets d’une culture aussi ancienne que l’humanité, à travers les outils classés selon leur fonction, de la préparation du sol à la plantation, l’arrosage ou encore la récolte. Gratuit.

Le Manoir du Tourp
Omonville-la-Rogue
50440 La Hague  
02 33 01 85 89
www.letourp.com


61 - Orne

Du 9 février au 10 mars

Manifestation
"Tout Feu Tout Flamme"

Artistes et artisans, producteurs et restaurateurs, professionnels du tourisme se réunissent à nouveau pour proposer un évènement convivial autour du thème du feu.

Ecomusée du Perche
Prieuré de Sainte-Gauburge
61130 Saint-Cyr-la-Rosiere
02 33 73 48 06
www.ecomuseeduperche.fr


Du 10 février au 21 mars

EXPOSITIONS
"COLÉOPTÈRES…"

Œuvres céramiques de François Gueneau.

Ecomusée du Perche
Prieuré de Sainte-Gauburge
61130 Saint-Cyr-la-Rosiere
02 33 73 48 06
www.ecomuseeduperche.fr

Lieux:

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