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Avec une taille et une masse supérieure à celles de toutes les autres planètes du Système solaire, Jupiter fascine les scientifiques depuis de nombreux siècles. Une caractéristique principale de cette géante gazeuse est la dynamique turbulente de son atmosphère, dont l’un des plus célèbres exemples est la Grande tâche rouge, une tempête anticyclonique persistante visible depuis la Terre. Grâce au réseau de radiotélescopes ALMA, des astrophysiciens ont pu sonder l’intérieur de l’atmosphère jovienne afin d’obtenir une représentation détaillée des nombreuses tempêtes qui agitent la planète.

La nouvelle image radio réalisée avec le groupe de télescopes ALMA (Large Millimeter/ Submillimetre Array) d’Atacama, offre un aperçu rare de ce qui se passe sous les nuages ​​d’ammoniac colorés et tourbillonnants de Jupiter. Les ondes radio permettent d’observer les conditions atmosphériques suite à l’une des tempêtes faisant rage sur Jupiter, à environ 50 kilomètres en dessous de l’épaisse couche d’ammoniac. L’étude a été publiée dans la revue Astronomical Journal.

Cartographie et observation détaillée des tempêtes joviennes

Les images sont non seulement spectaculaires, mais elles fournissent également des informations précieuses sur l’évolution des systèmes météorologiques de Jupiter. Elles suggèrent également que les tempêtes perturbent les bandes colorées situées sur la couche supérieure de la surface de la géante gazeuse.

« ALMA nous a permis de dresser une carte tridimensionnelle de la répartition du gaz d’ammoniac sous les nuages » déclare Imke de Pater, astrophysicien à l’Université de Californie. « Et pour la première fois, nous avons pu étudier l’atmosphère sous les couches de nuages ​​d’ammoniac après une éruption d’énergie sur Jupiter ».

eruption jupiter

Images de l’éruption prises par ALMA (haut) et Hubble (bas). La combinaison des données recueillies par les deux télescopes a permis aux astrophysiciens d’en apprendre plus sur ces phénomènes. Crédits : ALMA/I. de Pater et al./S. Dagnello

Ces éruptions énergétiques s’apparentent aux orages sur Terre et impliquent souvent la foudre. Elles se présentent sous forme de petits panaches lumineux sur la couche nuageuse visible de Jupiter, mais les chercheurs ont pu en obtenir une vision plus détaillée. Les images radio obtenues par ALMA et d’autres télescopes montrent de fortes concentrations de gaz d’ammoniac.

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Le modèle de formation des panaches joviens confirmé

Et les observations correspondent à une hypothèse actuelle sur la formation des panaches blancs, à savoir qu’ils sont déclenchés par des courants de convection humides à la base des nuages ​​d’eau plus profonds dans l’atmosphère de Jupiter.

Il semble que ces éruptions soient suffisantes pour pousser les gaz ammoniacaux bien au-dessus du pont principal des nuages ​​jusqu’à la tropopause — la partie la plus froide de l’atmosphère — où ils se répandent un peu comme les cumulonimbus foudroyants sur Terre, provoquant des panaches blancs visibles, tandis qu’ils gèlent.

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panaches jupiter

Deux panaches joviens blancs brillants (centre), avec une importante perturbation atmosphérique (gauche). Crédits : Imke de Pater et al. 2019

Les chercheurs ont assuré le suivi de ces images après que l’astronome amateur australien Phil Miles eut remarqué un panache perturbateur sur la ceinture de nuages ​​visible de Jupiter. Ils ont comparé les images radio ALMA avec des photos capturées par le télescope Hubble et des images dans les infrarouges moyens, toutes de la même période.

« Si ces panaches sont vigoureux et continuent à avoir des événements convectifs, ils peuvent perturber une de ces bandes au fil du temps, bien que cela puisse prendre quelques mois. Avec ces observations, nous voyons un panache en cours et les conséquences atmosphériques des autres » conclut Pater.

Vidéo montrant l’atmosphère de Jupiter observée dans les ondes radios par ALMA :

Sources : Astronomical Journal

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