FIG. 97Promenades

Grande Tache rouge de Jupiter : taille, nuages et vents

À la fin des années 1800, la Grande Tache rouge mesurait trois Terres de long ; Hubble en mesure aujourd’hui environ une. Survolez-la près de la Terre, puis descendez de 132 km avec Galileo.

Grande Tache rouge de Jupiter : taille, nuages et vents
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1 / 16 La Terre près de la Grande Tache rougeVous êtes à 30 000 km au-dessus de Jupiter. L’ovale rouge est la Grande Tache rouge ; la boule bleue est la Terre à la même échelle. Dans les images de Hubble de 2023 et 2024, la tempête mesure environ 13 600 km, un peu plus d’une Terre.

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Grande Tache rouge de Jupiter : taille, nuages et vents

La taille de la Grande Tache rouge de Jupiter dépasse celle de la Terre. Jupiter n’a pas de sol : tout ce que montrent ses photographies est nuage, des bandes crème, beiges et brunes aux ovales blancs et à cette tempête rouge. Cette exposition vous place au-dessus, à 30 000 km, avec la Terre à côté à la même échelle. Vous pouvez descendre vers les sommets nuageux, suivre le vent le plus rapide, observer les éclairs nocturnes et les cyclones du pôle nord, puis traverser les nuages sur le trajet de Galileo en 1995, jusqu’au point où sa radio s’est tue.

Les hauteurs partent du « niveau de 1 bar », où la pression égale la pression moyenne au niveau de la mer terrestre. Les planétologues l’utilisent comme niveau marin de remplacement, faute de surface. Les sommets visibles sont légèrement au-dessus, vers 10 km dans ce modèle. Les hauteurs négatives sont en dessous, dans les nuages.

Six régions donnent accès aux principaux sites : Grande Tache rouge, jet de 24° N, pôle nord, bande orageuse de 47° N, point d’entrée de Galileo et ciel du soir sur l’équateur. Près des nuages, une personne de 1,7 m apparaît sur une plateforme imaginaire pour comparer à votre taille. Une échelle dans le coin traduit la distance visible en personnes allongées bout à bout. Il y a 23 trouvailles cachées, 14 cartes « En fait… » et 13 défis. Les chiffres de l’affichage, des cartes et de cette page viennent de la NASA, de ses laboratoires et des publications citées à la fin.

Quelle est la taille de la Grande Tache rouge ?

La Grande Tache rouge est un anticyclone, une tempête de haute pression, situé vers 22° au sud de l’équateur. Elle tourne dans le sens inverse des aiguilles d’une montre en quelques jours. Plus d’un siècle de mesures montre une évolution nette.

Année Grand axe Terres (12 742 km) Mesuré par
fin des années 1800 environ 41 000 km 3,2 observations télescopiques historiques
1979 23 300 km 1,8 Voyager 1 et 2
1995 21 000 km 1,6 Hubble
2009 17 900 km 1,4 Hubble
2014 16 500 km 1,3 Hubble
2017 16 350 km 1,3 Juno
2020 environ 15 770 km 1,2 Hubble
2023 à 2024 12 881 à 14 233 km, environ 13 600 km en moyenne 1,1 Hubble

La Terre mesure 12 742 km de diamètre. À la fin des années 1800, trois Terres côte à côte tenaient sur la longueur de la tempête avec de la place en plus. Aujourd’hui, une seule la couvre presque. Le curseur d’année redessine la tempête à la taille mesurée de la fin des années 1800 à 2024. Le panneau Tailles représente le même tableau devant des bandes larges d’une, deux et trois Terres.

La largeur nord-sud a aussi diminué, mais moins vite. Une étude de 2018, sur plus de 150 ans de mesures, trouve une réduction du grand axe d’environ 0,194 degré de longitude par an et de la largeur de 0,048 degré de latitude. La scène utilise ce rapport pour les années où seule la longueur a été notée, comme l’indique la carte. Sur huit observations de Hubble entre décembre 2023 et mars 2024, l’ovale rouge mesurait en moyenne environ 13 600 sur 9900 km.

Une tempête qui rétrécit

La NASA a largement signalé ce rétrécissement en 2014, lorsque Hubble a montré une tache d’environ 16 500 km, la plus petite alors mesurée. Des astronomes amateurs avaient remarqué en 2012 une accélération de la réduction, d’environ 930 km par an, avec un passage de l’ovale vers le cercle.

La cause reste inconnue. De petits tourbillons alimentant la tempête pourraient modifier l’énergie et la quantité de mouvement reçues. Les jets voisins pourraient aussi la comprimer lentement. Rien n’est tranché et la scène ne prétend pas le contraire.

Le dernier regard de Hubble a ajouté une surprise. Durant 90 jours, de décembre 2023 à mars 2024, taille et forme ont oscillé régulièrement, comme un bol de gelée, tandis que la dérive en longitude accélérait et ralentissait avec la même période de 90 jours. L’oscillation de dérive était connue depuis des décennies, celle de taille était nouvelle. L’équipe prévoit que la tempête continuera de rétrécir jusqu’à mieux tenir entre les deux jets, puis adoptera peut-être une forme plus ronde et stable.

Pendant ce temps, les vents ont accéléré. Les cartes de Hubble de 2009 à 2020 montrent une hausse allant jusqu’à 8 pour cent dans l’anneau rapide juste à l’intérieur du bord, avec des moyennes supérieures à 640 km/h (400 mph). Le centre tourne beaucoup plus lentement. Survolez-le à basse altitude pour trouver ce cœur calme, une des trouvailles cachées.

Est-ce la tempête observée par Cassini ?

De nombreux livres la disent observée depuis les années 1600. En 1665, Giovanni Domenico Cassini a vu un ovale sombre presque à la même latitude, nommé ensuite « Tache permanente », que d’autres ont suivi jusqu’en 1713. Puis les archives se taisent pendant plus d’un siècle.

Une étude de 2024 a repris les anciens dessins et mesures. La comparaison de la taille et de la dérive suggère que la Tache permanente a disparu et que l’actuelle Grande Tache rouge a été vue pour la première fois en 1831. Des simulations de formation favorisent une circulation longue, peu profonde et lente entre les jets opposés au nord et au sud, plutôt qu’une fusion de petites tempêtes. Si cela est juste, la jeune tache tournait lentement et ses vents ont accéléré en rétrécissant. Une carte « En fait… » rappelle qu’elle est ancienne, mais probablement moins que ne l’affirment les manuels.

Large mais peu profonde

Plus large que la Terre, jusqu’où descend-elle ? Deux expériences de Juno publiées ensemble en 2021 ont répondu de deux façons.

Le radiomètre à micro-ondes sonde différentes profondeurs selon la fréquence. Il a trouvé des racines sous les niveaux attendus de condensation de l’eau et de l’ammoniac : la tempête est reliée à l’atmosphère profonde, pas seulement dessinée dans les nuages supérieurs. L’expérience gravitationnelle a mesuré l’infime attraction de sa masse supplémentaire sur la sonde lors de deux survols directs. Ce signal la limite aux 500 km supérieurs de l’atmosphère.

La tempête est donc environ 27 fois plus large (13 600 km) que profonde (500 km au maximum). Une pizza de 27 cm de diamètre et de 1 cm d’épaisseur aurait ces proportions. Le rayon de Jupiter est de 71 492 km : même la tempête la plus profonde parcourt moins de 1 pour cent du trajet au centre.

Pourquoi est-elle rouge ?

Personne ne le sait avec certitude. La couleur est haute dans la brume au-dessus des nuages principaux, là où le Soleil est intense. Une expérience a éclairé aux ultraviolets de l’ammoniac mélangé à de l’acétylène, présents dans l’atmosphère haute, et obtenu des composés rougeâtres proches de la couleur de la tache. C’est une hypothèse solide, pas une réponse définitive. Certaines années elle est saumon pâle, d’autres rouge brique. Depuis 2014, Hubble mesure un assombrissement dans le bleu et un éclaircissement en proche infrarouge, signe que la brume change. La scène emploie une couleur de modèle ; la carte cite les études.

De plus petites tempêtes à trouver

La Grande Tache rouge est la plus grande parmi beaucoup d’autres. Le curseur d’année change aussi la carte voisine, car plusieurs tempêtes ont leur histoire.

L’ovale BA est au sud, vers 33° S. Il vient de trois ovales blancs qui tournaient depuis des décennies. Ils ont fusionné entre 1998 et 2000, et la tempête était devenue rouge en 2006 : la première formation d’une tache rouge observée. Hubble l’a photographiée et les astronomes l’ont surnommée « Petite Tache rouge ». Elle est environ deux fois moins large que sa voisine. Ensuite elle a pâli vers le blanc puis s’est assombrie. Choisissez avant 2000 pour voir les trois ovales et après 2005 pour le rouge.

Plus au sud, à 40° S, une rangée d’anticyclones blancs entoure la planète : le « collier de perles ». Juno en a photographié huit en 2017. Au nord de l’équateur, juste au-dessus de la Bande équatoriale nord sombre, Juno a photographié la durable tache blanche Z lors de son 21e passage rapproché en 2019.

Le 31 mai 2020, l’amateur Clyde Foster photographiait Jupiter depuis l’Afrique du Sud lorsqu’il a remarqué un panache brillant dans la Bande tempérée sud, absent quelques heures plus tôt. Juno l’a photographié deux jours après : il est devenu la « tache de Clyde ». Il apparaît ici à partir de 2020. D’autres panaches brillants surgissent tous les quelques ans près du jet de 24° N ; l’un d’eux est à trouver dans cette région.

Les cicatrices de comète de 1994

En juillet 1994, plus de vingt morceaux de Shoemaker-Levy 9 ont frappé l’hémisphère sud successivement. Chaque impact a laissé une cicatrice brun sombre visible depuis la Terre au petit télescope pendant des mois. Celle du fragment G avait un centre de 2500 km de diamètre dans un anneau sombre fin de 7500 km : plus grand que bien des pays, mais plus petit que la Terre. Choisissez 1994 et regardez au sud de la Grande Tache rouge. Les positions exactes sont modélisées ; les tailles suivent l’image du fragment G de la NASA.

Bandes, zones et courants-jets

De loin, Jupiter est rayée. Les bandes claires sont appelées zones, les sombres bandes. Les zones sont généralement des nuages de glace d’ammoniac plus hauts et froids ; les bandes révèlent des couches plus basses et brunes. Entre elles soufflent des courants-jets étroits vers l’est ou l’ouest, à des latitudes stables durant des décennies. Cassini, Voyager et Hubble les ont suivis par les détails nuageux d’une image à l’autre.

Le plus fort jet vers l’est au sommet des nuages est vers 24° N. Hubble a mesuré de 144 à 160 m/s entre 2008 et 2016, environ 520 à 580 km/h. Il ralentit après les grands panaches qui surgissent à côté : après octobre 2016, il est passé d’environ 160 à 144 m/s. Un ouragan terrestre de catégorie 5 commence à 70 m/s (157 mph). Le jet ordinaire de Jupiter est plus de deux fois plus rapide et ne s’arrête jamais.

À l’équateur, le vent au niveau visible souffle vers 250 km/h. En 2023, le télescope spatial James Webb a trouvé un jet étroit de 25 à 50 km plus haut, dans la basse stratosphère, vers 515 km/h, deux fois plus rapide que les nuages inférieurs.

« Lignes du vent » représente les jets par des traits mobiles : orange vers l’est, bleu vers l’ouest. Le graphique associé montre le vent selon la latitude, avec un point rouge pour vous. Le profil est un modèle lisse passant par les principaux maxima mesurés par Hubble, comme l’indique l’affichage.

Jusqu’où descendent les vents ?

Pendant la chute de Galileo en 1995, de petites variations de fréquence radio ont indiqué sa vitesse de déplacement latéral. Le vent a augmenté sous les nuages jusqu’à environ 170 m/s à 4 bar, puis est resté aussi fort jusqu’à environ 21 bar, où la sonde s’est arrêtée. Ce n’était pas une mince peau météorologique.

Juno a ensuite mesuré la déformation du champ gravitationnel par les jets. Le résultat publié en 2018 les prolonge jusqu’à environ 3000 km, où l’hydrogène commence à conduire l’électricité et où le courant est entraîné avec la planète. C’est six fois les 500 km de la Grande Tache rouge. Ces résultats figurent sur deux cartes « En fait… ».

Suivre le jet

Activez « Suivre le vent » au-dessus du jet de 24° N pour être porté à l’est. À 150 m/s, il parcourt 540 km en une heure : 1000 km prennent un peu moins de deux heures. L’accéléré multiplie mouvement des nuages et dérive par 1 à 30 000 pour éviter l’attente. Un défi demande de parcourir 1000 km.

La plupart des détails dérivent avec le jet de leur latitude : la carte est un instantané. Les positions de l’ovale BA, des ovales blancs et des tours orageuses sont modélisées ; les cartes donnent les vraies latitudes et dates d’observation.

Tempêtes aux pôles

Avant juillet 2016 et l’arrivée de Juno, aucune sonde n’avait regardé directement les pôles. Au nord, Juno a découvert un cyclone central et huit autour, chacun de 4000 à 4600 km, si serrés que leurs bras se touchent. Au sud, cinq cyclones de 5600 à 7000 km entourent le central. Chacun couvrirait un grand pays ; les vents atteignent environ 350 km/h.

Le motif persiste année après année, contrairement aux attentes de déplacements, fusions ou disparitions. En novembre 2019, un sixième cyclone plus petit, grand comme le Texas, s’est glissé dans l’anneau sud : le pentagone est devenu hexagone. Il est ensuite revenu à cinq. Choisissez 2019 ou 2020 pour trouver ce sixième cyclone.

La région polaire est en infrarouge comme avec JIRAM, vers 5 microns. Les nuages épais sont sombres, les fins brillants, car la chaleur profonde s’échappe par les ouvertures. JIRAM mesure des températures de brillance d’environ 190 K (−83 °C) dans les plus hauts nuages à 260 K (−13 °C) là où elle voit le plus profond. Activez « Infrarouge (5 µm) » partout pour changer de vue.

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Foudre, éclairs peu profonds et grêlons pâteux

Voyager 1 a vu de la foudre sur la face nocturne en 1979. Les signaux radio ont semblé étranges pendant des décennies, jusqu’à ce que Juno détecte des éclairs à 600 MHz, le même crépitement radio que sur Terre. Elle en a enregistré 377 sur ses huit premières orbites, surtout près des pôles, davantage au nord, aucun près de l’équateur. Sur Terre, le Soleil chauffe le sol tropical, où les éclairs sont les plus fréquents. Les orages joviens utilisent la chaleur interne, qui semble monter plus facilement près des pôles.

Juno a aussi trouvé de petits éclairs hauts dans les nuages, environ 25 km au-dessus de ceux d’eau, dans un air plus froid que −88 °C. L’eau ne devrait pas y être liquide. Mais l’ammoniac agit comme antigel, faisant fondre les cristaux projetés par les orages en gouttes d’eau et d’ammoniac. Gouttes et glace se heurtent et accumulent des charges : ce sont les « éclairs peu profonds », dans un type de nuage absent sur Terre.

Ces orages produisent probablement des « mushballs », grêlons pâteux d’eau et d’ammoniac entourés de glace. Ils grandissent en montant et descendant, puis tombent profondément avec l’ammoniac. Cela expliquerait son déficit dans l’atmosphère haute mesuré par le radiomètre. La scène montre des grains tombant sous les tours ; descendez sous une tour pour les trouver.

Très au-dessus, le spectrographe ultraviolet a capté 11 éclairs de quelques millièmes de seconde à environ 260 km au-dessus du niveau de 1 bar. Ils ressemblent aux farfadets et elfes terrestres déclenchés par de puissants éclairs en dessous. Rouges dans l’air terrestre riche en azote, ils seraient probablement bleus ou roses dans l’hydrogène jovien. Ils apparaissent parfois la nuit au-dessus des orages.

La région orageuse est un modèle : des tours à 47° N brillent au crépuscule et la nuit. Les vrais orages peuvent mesurer des milliers de kilomètres et dépasser largement les nuages principaux ; ici leurs tailles sont choisies pour être visibles, pas mesurées.

Descendre : les mesures de Galileo

Le 7 décembre 1995, une sonde libérée de Galileo cinq mois auparavant entre à 47,6 km/s, à 6,5° N et 4,4° W. L’onde de choc devant elle brille plus que la surface du Soleil. Environ deux minutes plus tard, ralentie par le bouclier thermique, elle ouvre son parachute et descend lentement. La NASA décrit 58 minutes de données utiles avant la fin radio ; la sonde mesurait 1,27 m de diamètre et pesait 339 kg au lancement.

Son instrument de structure atmosphérique a mesuré pression et température tout au long de la chute. Ces valeurs figurent dans la scène. Sous environ 160 km au-dessus du niveau de 1 bar, l’affichage vient directement des données archivées au Planetary Data System de la NASA, pas d’un modèle. Exemples :

Hauteur au-dessus de 1 bar Pression Température
+60 km 0,044 bar −151 °C
+30 km 0,24 bar −163 °C
0 km 1,0 bar −107 °C
−20 km 2,0 bar −66 °C
−54 km 5 bar environ 3 °C
−80 km 8,8 bar 53 °C
−100 km 12,9 bar 92 °C
−132 km 22 bar 155 °C

L’air le plus froid est en haut, vers 0,2 bar et 110 K (−163 °C). Plus bas, il se réchauffe d’environ 2 °C par kilomètre, près du rythme d’un gaz comprimé sans échange de chaleur. À 5 bar, 54 km sous le niveau de 1 bar, il dépasse la congélation. Les dernières mesures étaient 22 bar et 428 K, soit 155 °C, à 132 km sous ce niveau. « Descendre avec Galileo », dans Intérieur, rejoue la chute soixante fois plus vite, une minute par seconde, avec la sonde sous parachute à côté de vous.

Trois couches de nuages et celle manquée par la sonde

Le modèle standard, basé sur les températures de condensation des gaz, prévoit trois couches. En haut, vers 0,5 à 0,7 bar, la glace d’ammoniac forme les nuages blancs vus de la Terre. Au milieu, vers 1,5 à 2,2 bar, l’hydrogénosulfure d’ammonium, composé d’ammoniac et de sulfure d’hydrogène, donne des tons beiges et bruns. La couche d’eau, vers 5 à 7 bar, a de la glace en haut et des gouttes en bas et alimente les grands orages. Les mesures pression-hauteur de Galileo la placeraient de 54 à 69 km sous le niveau de 1 bar.

Descendez dans « Sous les nuages » : les trois couches vous entourent aux niveaux du modèle, chacune produisant un bref voile blanc. L’affichage nomme la couche traversée.

Galileo n’a pas vu cette pile nette. Son néphélomètre a trouvé seulement la fine base d’ammoniac vers 0,46 à 0,55 bar, une couche modeste de 0,76 à 1,34 bar compatible avec l’hydrogénosulfure d’ammonium et aucun épais nuage d’eau. Le spectromètre de masse a trouvé bien moins d’eau que prévu. Les observations terrestres montrent une entrée dans un point chaud à 5 microns, sec et dégagé au bord de la Bande équatoriale nord, environ 900 km à l’intérieur de sa limite sud. Ces points sont parmi les plus secs de Jupiter. Le résultat décrit donc mieux ces régions que la planète entière, comme l’explique la carte de la zone sèche.

Comment Juno voit sous les nuages

Les caméras ne voient que les sommets. Le radiomètre à micro-ondes utilise des ondes plus longues provenant de couches plus profondes : ses six canaux sondent des nuages jusqu’à des centaines de kilomètres. Les premières passes publiées en 2017 ont montré un ammoniac inégalement réparti : une remontée riche à l’équateur et de l’air plus sec ailleurs, très en dessous des nuages. Grêlons et éclairs peu profonds ont été proposés pour expliquer l’ammoniac manquant.

Les signaux radio vers la Terre suivent d’infimes variations de vitesse de Juno. Elles ont révélé la profondeur des jets, la base peu profonde de la Grande Tache rouge et le noyau dilué. Son magnétomètre a trouvé un champ intense et isolé près de l’équateur, la Grande Tache bleue, entraînée lentement vers l’est et l’ouest par les vents profonds. Invisible dans les images nuageuses, elle apparaît ici seulement sur une carte.

Il n’y a pas de sol

En continuant de descendre, vous vous arrêtez à 132 km sous le niveau de 1 bar, où finissent les données. Ce n’est qu’environ 0,2 pour cent du trajet au centre. Rien de solide n’attend dessous. Le gaz chauffe et se densifie ; des milliers de kilomètres plus bas, l’hydrogène est comprimé jusqu’à conduire comme un métal. La gravité correspond mieux à un noyau « dilué », avec des éléments lourds mêlés dans une grande partie de l’intérieur plutôt qu’une petite boule rocheuse centrale. Les profondeurs viennent de modèles, pas de mesures directes ; Intérieur les trace à l’échelle radiale avec cet avertissement.

C’est souvent la première carte « En fait… » trouvée : une planète où atterrir est impossible faute d’endroit où se tenir.

La composition de l’air

Galileo a prélevé le gaz. L’expérience d’hélium a mesuré une fraction de 13,6 pour cent par nombre de molécules ; presque tout le reste est hydrogène. Le spectromètre a mesuré méthane, ammoniac, sulfure d’hydrogène et eau, ainsi que des gaz nobles plus enrichis que prévu. Les nuages colorés viennent d’une infime part : ammoniac, hydrogénosulfure d’ammonium et eau représentent bien moins d’un pour cent du gaz.

Jupiter produit sa propre chaleur

Cinq fois plus loin du Soleil que la Terre, Jupiter reçoit environ 50 W par mètre carré, contre 1361 sur Terre. Elle reste plus chaude que ne l’explique le Soleil seul. Cassini, dans des résultats publiés en 2018, montre qu’elle réfléchit environ la moitié de la lumière reçue et émet environ 7,5 W par mètre carré de chaleur interne. Au total, elle rayonne environ 2,2 fois l’énergie solaire absorbée. Ce reste de formation et de contraction lente alimente les orages et contribue aux éclairs des hautes latitudes. L’infrarouge montre où la chaleur s’échappe.

Aurore et empreinte d’Io

Jupiter a l’aurore la plus brillante du système solaire. Des particules chargées suivent le champ magnétique vers la haute atmosphère près des pôles, comme sur Terre. Hubble la montre en ultraviolet plus de mille fois plus brillante. L’essentiel de cette lumière est ultraviolet et infrarouge, invisible pour les yeux : les rideaux de la scène sont en fausses couleurs. Juno a cartographié les ovales principaux et les empreintes d’Io, Europa et Ganymede, points d’arrivée des courants reliant les lunes à Jupiter. La traîne d’Io persiste environ trois heures après le déplacement de sa connexion magnétique.

La scène place l’aurore à quelques centaines de kilomètres, sur des ovales à quelques degrés du pôle : une hauteur de modèle. Activez « Aurore » et survolez le pôle nord de nuit pour trouver l’empreinte d’Io.

Le ciel depuis les nuages

Quatre grandes lunes sont à l’échelle dans le ciel du soir équatorial. Io, de 3643 km de diamètre à 421 800 km du centre, mesure 0,60°, un peu plus que notre Lune depuis la Terre (0,52°). Ganymede est la plus grande lune du système solaire, de 5262 km, mais à 1 070 400 km elle ne paraît pas plus grande qu’Europa : environ 0,30° chacune. Callisto, la plus extérieure, mesure 0,15°. Cela explique la réponse du défi « La plus grande dans le ciel ».

Amalthea, petite pomme de terre rougeâtre longue d’environ 250 km, orbite à seulement 181 400 km et paraît un minuscule point rouge. Les anneaux sont pâles : le principal est de 123 000 à 128 940 km du centre, avec un halo intérieur plus faible et des anneaux extérieurs diffus. À l’équateur, le plan passe au-dessus de vous et forme une fine ligne pâle au zénith.

Le Soleil est petit et faible : environ 0,10°, un cinquième de son diamètre apparent terrestre, et environ 1/27 de sa lumière. Le jour dure 9 heures 55 minutes ; « Avancer l’horloge » fait passer un jour jovien par minute. La Terre est un point blanc bleuté. Son orbite, bien plus petite, la garde à moins de 11° du Soleil : on ne la voit qu’au crépuscule, après le coucher ou avant le lever.

Quand Io passe entre Soleil et Jupiter, son ombre balaie les nuages comme une tache noire presque aussi large qu’elle. À l’intérieur, l’éclipse serait totale, car Io paraît environ six fois plus large que le Soleil. La dernière étape montre une telle ombre depuis 60 000 km.

Vous sur Jupiter

La masse de Jupiter vaut 318 Terres, mais vous ne pèseriez pas 318 fois plus : aux nuages vous êtes aussi 11 fois plus loin du centre et la gravité diminue avec le carré de la distance. Au niveau de 1 bar, la NASA donne 23,12 m/s² à l’équateur, où la rotation pousse un peu vers l’extérieur, et 27,01 m/s² aux pôles, contre 9,82 m/s² sur Terre. Un pèse-personne marquant 60 kg ici marquerait environ 141 kg à l’équateur et 165 kg aux pôles.

Vous calculez avec vos poids, taille et latitude dans le panneau Vous. La date de naissance donne l’âge jovien (une année vaut 11,86 années terrestres), le nombre de jours joviens vécus et le prochain anniversaire jovien. Il mesure aussi la tache de l’année choisie en personnes de votre taille allongées bout à bout. Rien ne quitte votre navigateur.

Juno

Juno est arrivée le 4 juillet 2016 et suit depuis de longues boucles au-dessus des pôles. Au plus près, elle passe rapidement à environ 4200 km des nuages puis repart au loin. Ses trois panneaux s’étendent à environ 20 m du corps. Radiomètre, expérience gravitationnelle, JIRAM, spectrographe ultraviolet et JunoCam ont fourni une grande partie de cette exposition. Dans la scène, elle traverse le jet toutes les deux minutes vers 4200 km ; montez chercher son reflet mobile.

Fonctionnement et limites du modèle

La planète est dessinée autour de vous. Une grille suivant exactement sa courbure, fine près de vous et grossière à l’horizon, suit le point à votre verticale ; la planète tourne dessous pour vous garder au centre. On voit ainsi le disque entier à 150 000 km et de petits nuages à quelques kilomètres. Une carte dessinée sur la carte graphique fournit bandes, jets, tache à la taille de l’année choisie, ovales, points chauds et cyclones. Près de vous, des détails fins sont ajoutés et éclairés selon l’heure solaire locale.

Certains éléments sont simplifiés ou inventés, comme le précisent l’affichage et les cartes.

  • Le vent est un profil lissé passant par les maxima mesurés, pas une mesure à chaque latitude.
  • Couleurs, hauteurs et formes nuageuses sont modélisées. Les couches suivent un modèle de condensation ; pression et température viennent de Galileo.
  • Les positions des éléments qui dérivent (ovale BA, collier de perles, tache blanche Z, tache de Clyde, points chauds et tours) sont modélisées. Latitudes et dates d’observation sont réelles.
  • Jupiter est une sphère de 71 492 km de rayon. En réalité, elle est aplatie : rayon polaire de 66 854 km.
  • L’aurore est en fausses couleurs à une hauteur modélisée.
  • Le ciel n’a jamais été photographié depuis les nuages : le bleu en haut et la brume beige à l’horizon sont estimés.
  • Personne et plateforme servent seulement d’échelle. Peu d’oxygène, rayonnement intense, froid en haut et chaleur en bas rendent toute l’atmosphère mortelle.

Questions

Quelle est la taille actuelle de la Grande Tache rouge ?

Dans les images de décembre 2023 à mars 2024, l’ovale rouge mesurait de 12 881 à 14 233 km, environ 13 600 km en moyenne, un peu plus que la Terre (12 742 km). À la fin des années 1800, il faisait environ 41 000 km.

La Grande Tache rouge va-t-elle disparaître ?

Personne ne sait. Elle rétrécit depuis plus d’un siècle, plus vite depuis 2012. L’équipe Hubble prévoit qu’elle continuera jusqu’à mieux tenir entre les jets, puis adoptera peut-être une forme plus petite, ronde et stable.

Est-ce la tempête vue par Cassini en 1665 ?

Probablement pas. Une étude de 2024 conclut que la tache de Cassini a disparu après 1713 et que l’actuelle a été vue pour la première fois en 1831.

Quelle est sa profondeur ?

Pas plus d’environ 500 km d’après la gravité de Juno, même si les racines passent sous la condensation de l’eau. Elle est environ 27 fois plus large que profonde.

Quel est le vent le plus rapide de Jupiter ?

Au sommet des nuages, le jet de 24° N atteint 144 à 160 m/s (environ 520 à 580 km/h). L’anneau externe de la Grande Tache rouge dépasse 640 km/h. Le jet équatorial de James Webb atteint environ 515 km/h, de 25 à 50 km au-dessus des nuages.

Pourrait-on se tenir debout sur Jupiter ?

Non, aucune surface solide n’attend sous les nuages. Le gaz se densifie et chauffe. Galileo s’est arrêtée à 132 km sous le niveau de 1 bar, à 22 bar et 155 °C, encore à environ 71 000 km du centre.

Combien pèserais-je sur Jupiter ?

Un pèse-personne au sommet des nuages indiquerait environ 2,4 fois votre poids terrestre à l’équateur et 2,8 fois aux pôles. Une personne de 60 kg lirait environ 141 kg à l’équateur.

De quoi sont faits les nuages ?

Selon le modèle standard, glace d’ammoniac en haut, hydrogénosulfure d’ammonium dessous et eau plus bas. L’air est environ 86 pour cent hydrogène et 13,6 pour cent hélium par nombre de molécules.

Pourquoi les rayures ?

Zones claires et bandes sombres sont des nuages de hauteurs et couleurs différentes, séparés par des jets est-ouest à latitudes fixes. La rotation rapide, un jour de 9 heures 55 minutes, garde les jets fins et droits.

Y a-t-il de la foudre ?

Oui, beaucoup. Juno a enregistré des centaines d’éclairs surtout près des pôles, mais aussi des éclairs peu profonds dans l’eau et l’ammoniac, et de possibles farfadets et elfes au-dessus des orages.

À quoi ressemble le pôle nord ?

Un cyclone au pôle, huit autour, chacun de 4000 à 4600 km. Le sud en a un central et cinq autour, brièvement six en 2019 et 2020.

Peut-on voir l’aurore ?

Surtout pas à l’œil nu : elle brille principalement en ultraviolet et infrarouge. Les images ultraviolettes de Hubble la montrent plus de mille fois plus brillante que celle de la Terre.

Quelle lune paraît la plus grande ?

Io, à 0,60°, un peu plus grande que notre Lune vue de la Terre. Ganymede est la plus grande mais sa distance lui donne la même taille apparente qu’Europa, environ 0,30°.

Peut-on voir la Terre depuis Jupiter ?

Oui, comme un point près du Soleil. Elle ne s’en écarte jamais de plus de 11° et se voit seulement au crépuscule.

Pourquoi Galileo s’est-elle arrêtée ?

Les boîtiers étaient conçus pour environ 20 bar et ont tenu jusqu’à environ 22 bar. Chaleur et pression ont fini par couper la radio après 58 minutes, comme prévu pour une sonde sans retour.

L’accéléré est-il réel ?

Les nuages suivent le vent modélisé de chaque latitude, accéléré de 1 à 30 000 fois. Sens et vitesses relatives de rotation et de dérive sont réels ; les formes individuelles des nuages sont modélisées.

Vocabulaire

  • Niveau de 1 bar : hauteur où la pression vaut 1 bar, utilisée comme niveau marin jovien.
  • Anticyclone : tempête de haute pression, tournant dans le sens inverse des aiguilles d’une montre au sud, comme la Grande Tache rouge.
  • Cyclone : tempête de basse pression tournant à l’inverse d’un anticyclone du même hémisphère.
  • Bande et zone : les rayures sombres et claires des nuages.
  • Courant-jet : bande étroite de vent rapide vers l’est ou l’ouest.
  • Point chaud à 5 microns : région sèche et dégagée laissant sortir la chaleur profonde à cette longueur d’onde de 5 microns.
  • Sonde Galileo : module largué vers Jupiter par Galileo le 7 décembre 1995.
  • Juno : sonde de la NASA en orbite autour de Jupiter depuis 2016.
  • JIRAM : caméra et spectromètre infrarouges observant les nuages vers 5 microns.
  • Mushball : grêlon proposé d’eau et d’ammoniac pâteux à croûte glacée.
  • Farfadet : bref éclair très haut au-dessus d’un orage, déclenché par la foudre dessous.
  • Noyau dilué : noyau dont les éléments lourds sont répartis dans une grande partie de l’intérieur.

Sources

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