LA PLANETE JUPITER
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| Astronomie/Astrologie |
Question d’astronomie:: Avec Mars, nous avons vu la dernière des quatre planètes telluriques,
et nous arrivons maintenant en vue de la planète géante Jupiter, dont on dit
parfois que c'est une étoile ratée...
Albert PILOT : Jupiter est un petit noyau entouré d'une énorme boule de gaz, composée
essentiellement, comme le Soleil, d'hydrogène et d'hélium. Mais il lui aurait
fallu une masse quarante fois plus grande pour que la gravitation allume en son sein
la fusion thermonucléaire qui l'aurait transformée en étoile.
Jupiter, comme d'ailleurs les autres planètes géantes du Système Solaire, est un
corps profondément différent des planètes rocheuses telles que Mercure, Vénus, la
Terre (en astrologique, elle est associée aux sensations des zodiaques) et Mars. Ces dernières sont caractérisées par une surface solide, qu'entouré
une atmosphère peu épaisse, et même inexistante dans le cas de Mercure. Leur diamètre
varie entre 5.000 et 12.000 km seulement, alors que le diamètre de Jupiter atteint
près de 144.000 km !
Les images fastueuses que nous observons au télescope ou qui nous sont transmises
par les sondes spatiales sont celles des couches extérieures des nuages. Ces nuages
dissimulent la structure profonde, mais les techniques modernes permettent de se
faire une idée de l'intérieur de la planète.
Que verrait donc un observateur en s'approchant de Jupiter ?
Tout d'abord, notre voyageur, s'il n'était pas fortement protégé, serait immanquablement
tué par les rayons puissants émanant de Jupiter, dont la magnétosphère
intense a piégé les particules éjectées par les volcans de son satellite lo, et par l'émission
de rayons cosmiques dont cette planète est une des sources principales. Des systèmes
complexes de courants électriques existent entre lo et l'ionosphère de Jupiter,
qui font de la magnétosphère jovienne un immense accélérateur de particules. C'est
en outre un très puissant émetteur radio.
Mis à part le danger, le spectacle doit être magnifique pour le voyageur éventuel ?
Les photos détaillées de Voyager 2 nous ont montré un spectacle inoubliable ;
l'immense globe jaune-orangé est parcouru par des bandes parallèles à l'équateur,
dans les zones tempérées et équatoriales.
Les couleurs sont somptueuses, et s'harmonisent autour d'une palette grise-jauneorangée-
brune. Dans les zones équatoriales, les bandes tournent plus vite que les
régions de latitude élevée. Cela montre que la surface visible de Jupiter n'est pas
solide, mais nuageuse, et entraînée par des vents soufflant à des vitesses différentes.
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Sur le plan équatorial, un anneau léger s'étend de 52.000 km jusqu'à 61.000 km
des derniers nuages. Mais la densité de cet anneau presque transparent est un milliard
de fois plus faible que celle des anneaux de Saturne. Il est aussi moins fin puisque
son épaisseur probable est de 10 à 30 km (contre 1 à 3 km pour Saturne). Il est
fait surtout de particules très fines, de l'ordre du micromètre. Son contour est net
à l'extérieur, et diffus vers l'intérieur, où il est continué par un vaste nuage lenticulaire,
encore plus diffus, qui le relie à l'amosphère Jovienne.
Avant la découverte de Voyager 2, personne ne se doutait que Jupiter avait un
anneau ?
Si ! voici 6 ans, des scientifiques avaient émis cette hypothèse en analysant de
brusques variations dans le nombre de particules en orbite autour de l'équateur. De
plus, récemment, nous avons trouvé des anneaux autour d'Uranus, autre planète
géante gazeuse, grâce à son passage devant une étoile. Voyager 2 a d'ailleurs confirmé
les anneaux d'Uranus en 1986. On pensait donc que les anneaux sont de règle
autour de toutes les grandes planètes gazeuses.
Après l'anneau, nous pourrions porter nos regards sur les satellites ?
Bien sûr ! Jupiter a 16 lunes connues, et probablement davantage. En partant
de la planète, nous avons d'abord quatre petits satellites, très proches. Ensuite, quatre
gros satellites, de tailles voisines de celles de la Lune ou de Mercure. Ce sont les
satellites galiléens, car découverts par Galilée en 1610. Ils orbitent à moins de 2 millions
de km de Jupiter. Ensuite, à 11 ou 12 millions de km se trouvent 4 autres petites
lunes ; et enfin, entre 20 et 24 millions de km de la planète, naviguent 4 petits
satellites, sur des orbites très inclinées et très excentriques. En outre, ces dernières
lunes tournent dans le sens rétrograde, à l'inverse de tous les satellites que nous avons
vus jusqu'à ce jour. Nous avions vu des rotations rétrogrades, mais pas d'orbites
rétrogrades. Ce sont donc probablement des astéroïdes captés par la planète. Mais
nous reparlerons plus tard des 4 lunes galiléennes, qui ne se ressemblent pas, et dont
les sondes Pioneer et Voyager nous ont envoyé de passionnantes photographies.
Pour comprendre la famille jovienne, il faut indiquer l'importance de Jupiter :
sa masse vaut 318 masses Terrestres, c'est plus que deux fois toutes les autres planètes
réunies. Son diamètre équatorial est presque de 144.000 km. Sa densité est faible
: une fois 1/3 celle de l'eau ; ce qui fait qu'un homme de 70 kg, s'il pouvait se
poser sur la surface jovienne, ne pèserait que 162 kg (quand même !). Jupiter orbite
à 778 millions de km du Soleil, en moyenne. Sa rotation sur elle-même est extrêmement
rapide pour une telle masse : presque 10 heures, ce qui fait qu'elle est aplatie
aux pôles. Enfin, elle tourne autour du Soleil (étoile ou astre de notre Galaxie, sachant que la voie lactée contient entre 200 et 400 milliards d’étoiles ou astres) en un peu moins de 12 ans.
C'est donc une planète énorme, mais comparée au Soleil, elle semble à son tour
assez petite ?
Nous pouvons réduire, comme nous l'avons fait, le Soleil (étoile ou astre de notre Galaxie, sachant que la voie lactée contient entre 200 et 400 milliards d’étoiles ou astres) à la taille d'un petit
melon de 14 cm de diamètre. Je vous rappelle que notre planète la Terre (en astrologique, elle est associée aux sensations des zodiaques) serait alors une tête d'épingle
de 1,27 mm à 15 mètres du melon ; et Jupiter serait une bille de 1,44 cm à 77m80
du melon-Soleil.
Toujours ce grand vide de l'espace, à tous les échelons. En nous approchant
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encore de la planète, comme l'a fait la sonde Voyager, nous pourrons discerner beaucoup
de détails à la surface ?
L'extrême singularité du spectacle de Jupiter, et de celui de Saturne, d'ailleurs,
réside avant tout dans une forte symétrie axiale : une douzaine de bandes brillantes
et de bandes plus sombres alternent le long de lignes parallèles à l'équateur. Certains
vents zonaux soufflent alternativement d'Est ou d'Ouest, créant des remous gigantesques.
L'autre particularité du spectacle est la très grande variété des couleurs : le blanc,
le rouge, le roux, le marron et le gris-bleu soulignent les mouvements turbulents.
L'hydrogène sulfuré, l'hélium, avec l'ammoniac et l'eau sont présents dans l'atmosphère,
et celle-ci est une véritable usine chimique, extrêmement complexe, qu'on ne
peut analyser ici.
Nous suivons très bien le parcours des vents, des tornades et des grandes tempêtes
en admirant les boucles de cyclones, les tourbillons qui se déplacent le long des
ceintures. En outre, dans l'obscurité, d'immenses éclairs d'orage zèbrent la surface
presque en permanence. Certains éclairs mesurent jusqu'à 32.000 km de long, et
feraient donc presque le tour de la Terre. Les vents soufflent fréquemment à 450
ou 500 km à l'heure.
Vous ne nous avez pas encore parlé de l'extraordinaire tache rouge de Jupiter.
Je crois que grâce aux sondes américaines, nous savons maintenant qu 'il s'agit d'une
espèce d'ouragan ?
En effet, la grande tache rouge est généralement interprétée comme la conséquence
d'un phénomène météorologique de l'atmosphère supérieure. Elle est très distincte,
et s'inscrit à l'intérieur de la zone tropicale de l'hémisphère Sud. De forme
ovale, sa largeur n'a guère changé depuis l'époque de sa découverte, voici 300 ans.
Par contre, son étendue (elle a aujourd'hui une longueur de 26.200 km) et sa couleur
subissent de faibles variations.
Il y a bien d'autres taches ovales : des blanches, des brunes, mais moins grandes.
Elles apparaissent, évoluent et disparaissent. Tandis que la grande tache rouge
est immense et permanente depuis au moins 300 ans, mais probablement depuis des
milliers d'années.
Il s'agit bien d'un énorme ouragan cataclysmique, mais de haute pression, car
la tache rouge est en léger relief par rapport aux autres nuages. On a pensé qu'il
y avait peut-être un relief inférieur qui maintenait l'effet de cyclone ; mais il n'y a
pas de sol au-dessous et on ne voit pas bien quel relief pourrait se maintenir aussi
longuement !
Bref, c'est un ouragan mystérieux, dont on ne sait pas très bien comment il fonctionne.
Mais les autres taches ovales sont-elles aussi des ouragans ?
L'observation des ovales bruns a aussi une longue histoire. Une grande tache
brune de 10.000 km a été souvent localisée entre deux ceintures équatoriale et tropicale
Nord. Ces formations seraient discernables parce qu'il existe des fenêtres dans
la couche nuageuse intermédiaire colorée de roux, sous les nuages blancs. On observe
toujours ces taches, curieusement, à la latitude de 13°, jamais ailleurs. On ne con-
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nait pas l'agent colorant des ovales bruns entrevus à la faveur des fenêtres, et on
ne sait pas si ce sont des trous, comme l'oeil d'un cyclone Terrestre. Les nuages de
la tache rouge et des autres taches blanches, par contre, tournent à l'intérieur des
taches, et ces phénomènes sont doublés par la rotation générale des nuages qui se
fait, je vous le rappelle, à des vitesses différentes selon les zones.
Notre observateur hypothétique pourrait maintenant descendre dans l'atmosphère
de Jupiter, bien protégé contre les radiations, la chaleur, le froid et la pression !
Il trouverait d'abord une atmosphère très ténue, d'hydrogène gazeux. Ensuite,
de fortes turbulences, celles que nous admirons, avec une chaleur... (car au-dessus
de zéro absolu, c'est bien de la chaleur !) ...de - 120°C. Dans cette couche de tempêtes,
l'atmosphère est composée de 90 % d'hydrogène et de 10 °7o d'hélium, plus quelques
cristaux d'ammoniac, et des cristaux de glaces diverses.
Sous cette mince couche active, après une zone de transition, l'hydrogène devient
liquide, jusqu'à une pression de 3 millions d'atmosphère, avec des températures allant
de 2.000°C à 11.000°C pour la zone de transition située à mi-chemin entre la surface
et le centre. La chaleur monte avec la pression et l'hydrogène devient métallique et
liquide. Il est possible qu'il existe un noyau solide, d'un diamètre double de la Terre,
et d'une chaleur de plus de 30.000°C, recouvert d'une mince mer d'hélium, sous cet
immense océan d'hydrogène liquide. Ce petit noyau rocheux serait composé de silicates
et de glace, mais cette hypothèse n'est pas vérifiée.
Je crois que nous ferions bien de sortir de cette fournaise, afin d'aller contempler
de plus prés les quatre satellites galiléens.
Jusqu'à l'exploration des sondes Voyager, les satellites, même les galiléens,
n'étaient connus que comme de petits points blancs. Les sondes américaines nous
ont apporté des photos magnifiques et des renseignements sur ces satellites dont quatre
sont de l'importance de Mercure ou de la Lune.
Lancées en 1977, les sondes Voyager pénétraient dans le système de Jupiter en
1979. Ces engins étaient constitués de millions de pièces, mais ils pesaient moins d'une
tonne, et auraient tenu dans votre salle de séjour. Ils étaient équipés d'un générateur
nucléaire, car ils allaient trop loin du Soleil (étoile ou astre de notre Galaxie, sachant que la voie lactée contient entre 200 et 400 milliards d’étoiles ou astres) pour se servir de son énergie, comme
les autres sondes.
Leurs orbites étaient culculées pour que tous les satellites galiléens soient photographiés
d'assez près, ce qui est un tour de force de précision. Il ne faut pas oublier
qu'à 800 millions de km, les signaux radio de la Terre, mettaient 44 minutes à parvenir
à la sonde, et qu'il n'était pas possible de la faire évoluer en fonction de ce qu'elle
rencontrait, car ses propres images télévisées mettaient également 44 minutes à parvenir
sur Terre. Il y avait donc un puissant ordinateur de bord, qui commandait les
sondes, soit en réaction avec les événements extérieurs, soit pour exécuter les ordres
envoyés de notre planète la Terre (en astrologique, elle est associée aux sensations des zodiaques) longtemps auparavant.
Ces extraordinaires machines étaient, paraît-il, les plus sophistiquées qu 'on ait
jamais fabriquées ; et cependant, il y a eu quelques pannes ?
Oui ! on peut dire qu'il y a eu un très grand suspense. Cependant, les rares pannes
ont été causées par la traversée d'un milieu ambiant très hostile : rayonnements,
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sablage météoritique, etc... et non pas à un défaut de fabrication. Et pour couronner
la perfection inimaginable de ces machines, les mécanismes de secours ont joué,
sauf qu'un récepteur radio de secours est lui-même tombé en panne ; mais au prix
de complications invraisemblables, la mission a été remplie, au-delà même de toutes
les espérances ! Chaque Voyager a eu sa moisson de satellites, se complétant l'un
l'autre.
Cependant, nous pourrions parler des satellites, non pas dans l'ordre de leur
découverte, mais en partant des plus proches de Jupiter...
Nous avons vu que les 16 satellites forment 4 groupes de 4. Nous laisserons de
côté les 4 proches, et les 8 éloignés, tous minuscules, pour nous promener à 422.000 km
de Jupiter, là où navigue le plus proche galiléen : lo, le plus extraordinaire du système
jovien, et même du Système Solaire. La taille et la densité de lo sont comparables
à celles de la Lune, mais au contraire de la Lune, lo semble dépourvu de cratères
météoritiques, effacés par une activité volcanique intense. Environ 5 % de sa surface
sont occupés par des caldéras autour desquelles des coulées s'étendent sur des
centaines de kilomètres, avec des formes tentaculaires.
Les teintes générales sont rouges et jaunes, car on y décèle beaucoup de soufre
liquide. De curieux anneaux circulaires entourent les grandes caldéras, jusqu'à des
diamètres de 700 km et même 2.000 km autour du volcan Pelé,le plus gros qu'on
ait photographié. Alors que la surface environnante est à -146°C, les caldéras sombres
ont des températures très douces, autour de 11°C.
Un immense nuage de sodium ga/eux entoure lo, dont l'origine est certainement
lié au volcanisme du satellite.
10 est donc le seul corps du Système Solaire* (composé des huit planètes Mercure, Vénus, la Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune et leurs 165satellites ou lunes , +les cinq planètes naines, et les milliards de petits corps ; astéroïdes, objets glacés et comètes) où on a pu observer des volcans
en activité ?
Oui, le seul avec la Terre, mais beaucoup plus actif. Au moment où Voyager 1
survolait lo, il a décelé 8 éruptions, avec des panaches de soufre fondu et de dioxyde
de soufre projetés entre 70 km et 280 km d'altitude.
Chacune de ces émissions éjecte 10.000 tonnes de matériaux par seconde, soit
100 milliards de tonnes par an. Avec les coulées de lave, on peut estimer à 100 mètres
d'épaisseur les couches qui se déposent sur lo en un million d'années. On pourrait
presque dire que ce satellite est en train de se retourner comme un gant. Les éléments
lourds ont coulé vers le centre, formant un noyau solide, et la roche la plus légère,
le soufre, est partout présente en surface.
Cette activité volcanique intense existe depuis la formation de lo, voici plus de
4 milliards d'années. Elle n'est pas seulement due aux éléments radioactifs de son
noyau, mais aux perturbations gravitationnelles engendrées par la puissante attraction
de Jupiter, et la présence des trois autres satellites galiléens. L'énergie ainsi accumulée
à l'intérieur de lo se manifeste sous la forme d'un intense échauffement interne
qui provoquerait les éruptions volcaniques. Ce satellite a évidemment perdu les éléments
volatils de son atmosphère.
11 faut ajouter que de puissantes émissions radioélectriques partant des pôles
de Jupiter, spiralent jusqu'à lo, autour des lignes de force du champ magnétique
Jovien.
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lo est donc l'enfant terrible de Jupiter, et comme souvent, c'est avec l'enfant
le plus dissipé que les rapports sont les plus étroits. Mais en quittant lo, nous trouvons
donc le satellite Europe, beaucoup plus froid ?
Nous sautons de 422.000 km à une orbite de 671.000 km. Les orbites des quatres
grands satellites sont parfaitement centrées et pratiquement sans inclinaison. C'est
pourquoi les éclipses sont fréquentes. Europe tourne en 3 jours 1/2 autour de Jupiter.
Avec plus de 3.000 km de diamètre, c'est le plus petit des galiléens. Sa densité
est un peu plus de 3 fois celle de l'eau. Son sol est fait de glace, sur une épaisseur
de 50 à 100 km, qui recouvre un noyau silicate sans activité volcanique. Sa surface
est évidemment très brillante ; on croirait une boule de glace, sillonnée de lignes droites
ou irrégulières, ressemblant à des fractures plus sombres, bouchées ensuite par de
la glace.
Tous les cratères métépritiques ont été effacés. Il semble qu'à l'origine, un océan
a dû recouvrir l'ensemble de la surface primitive d'Europe. Cet océan a masqué les
traces de l'intense bombardement météoritique des débuts du Système Solaire. On
a quand même retrouvé deux ou trois traces de cratères. Ensuite, l'activité du noyau
a fracturé le manteau de glace, ainsi probablement que les effets de marée provoqués
par la planète géante.
On sait peu de choses d'Europe, en dehors de son aspect général, car Voyager 2,
qui s'en est le plus approché, était quand même à plus de 200.000 km.
Nous quittons donc Europe pour nous approcher de Ganymède, qui est le plus
gros satellite galiléen, puisqu 'il est même plus gros que la planète Mercure...
Oui, avec un diamètre de plus de 5.000 km, soit 400 km de plus que Mercure,
mais avec une masse qui tombe à moins de 2 fois celle de l'eau. Son orbite est à
un peu plus d'un million de km de Jupiter. Il met plus de 7 jours à faire le tour de
la planète géante, présentant toujours la même face, comme tous les satellites. 7 jours,
c'est très rapide si vous comparez à notre Lune, qui met 28 jours, et qui n'est pas
à un million de km de nous ! Ceci est dû à la puissante attraction de Jupiter, qui
oblige ses satellites à tourner très vite (ou très loin) pour ne pas être absorbés.
La morphologie de Ganymède, très complexe, était inconnue dans le Système
Solaire. Il serait formé d'un ensemble de glace et de silicates, et présente des zones
sombres, très anciennes, et des zones claires plus récentes.
Mais c'est toujours un manteau de glace, de 400 à 800 km d'épaisseur. Les zones
sombres sont très cratérisées, ce qui indique une présence ancienne remontant à la
période d'accrétion du Système Solaire. Les zones claires le sont moins ; elle sont
striées et travaillées par l'effet des mouvements de convection du manteau qui aurait
entraîné des distorsions dans la croûte. Elles forment comme d'immenses et larges
nervures droites ou courbes, cernant ou cloisonnant les taches sombres. Après la mise
en place de ces terrains clairs et leur déformation en cannelures, la surface de Ganymède
n'a plus évolué, depuis environ deux à trois milliards d'années.
Nous allons donc maintenant visiter le dernier satellite galiléen : Callisto, qui
est, à peu de chose près, de la taille de Mercure...
Oui, à peine plus petit, mais d'une densité encore plus faible que Ganymède,
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car composé aussi de glace sale. Son orbite se situe à peu près à 1.900.000 km, et
il met plus de 16 jours à la parcourir. Très curieusement, la surface de glace de Callisto
est criblée de cratères qui semblent calibrés : très peu de cratères de plus de 150 km
ont été observés.
En dehors de ces impacts, Callisto présente un grand bassin de 600 km de diamètre,
d'une morphologie relativement plate, et souligné d'une série d'anneaux concentriques
s'étendant sur 1.500 km de rayon, et espacés de 50 à 200 km. Mais pas
de relief montagneux, ni d'éjecta rayonnants.
Il s'agit probablement du choc catastrophique d'une énorme météorite, mais
la couche de glace ne devait pas être assez rigide ; elle a réagi plastiquement à l'impact
et a déclenché comme un train d'ondes rayonnantes. Le manteau de glace de Callisto
a en effet une épaisseur de 1.000 km au moins.
Finalement, les quatre satellites galiléens, bien que nés d'une fragmentation de
la nébuleuse solaire, ne se ressemblent pas ?
Les ingrédients étaient certainement les mêmes, au début, mais les différenciations
ont conduit à des évolutions dissemblables à cause de leurs distances de Jupiter.
Les forces et les températures en jeu agissent différemment sur la chimie des
cléments.
De ce fait, ni les réactions de leurs noyaux, ni leurs aspects ne sont semblables.
Les observations des sondes Voyager 1 et 2 ont révélé l'étonnante diversité de ces
surfaces, montrant que ces quatre corps ont connu des évolutions et des histoires
géologiques très différentes, et conduisant les chercheurs à les considérer davantage
comme des petites planètes que comme de simples satellites.
Après les huit derniers petits satellites qui évoluent jusqu'à près de 24 millions
de km, et dont on sait peu de choses, c'est donc la limite finale du système de Jupiter ?
Oui, mais l'influence gravitationnelle se fait sentir bien plus loin. C'est elle qui
a arraché de nombreux astéroïdes à leurs sorbites, et les a parfois précipités sur les
autres planètes. Elle dévie aussi les orbites des comètes. Et c'est elle, également, qui
a servi à accélérer les sondes Voyager, et qui a dévié leur trajectoire pour les relancer
vers Saturne...
L’astronomie [astronomia], est la science de l’observation des astres qui permet de connaître et comprendre notre univers, les astres, les planètes. Alors que l'astrologie repose sur l'interprétation des phénomènes célestes, en vue d'obtenir des interprétations et prédictions des évènements. Elle est souvent liée à la voyance, de l'horoscope, du tarot…Ce Blog est donc dédié à l’astronomie beaucoup plus que l’astrologie.
L’astronomie [astronomia], est la science de l’observation des astres qui permet de connaître et comprendre notre univers, les astres, les planètes. Alors que l'astrologie repose sur l'interprétation des phénomènes célestes, en vue d'obtenir des interprétations et prédictions des évènements. Elle est souvent liée à la voyance, de l'horoscope, du tarot…Ce Blog est donc dédié à l’astronomie beaucoup plus que l’astrologie.
