Jupiter
La petite histoire
Comprendre simplement
Domaines de présence
Son interprétation dans l'avenir
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Mais encore
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La petite histoire  Up Page
Origine, raisons, hasard
Sur Jupiter, l'hydrogène apparaît à l'état solide (dans les conditions en vigueur en dessous de 20 K).
La découverte de la Grande Tache Rouge a été observé en 1665 par Cassini. Cette étrange tache sombre que l'on appelle la Grande Perturbation Australe, changent sans cesse au cours des années, perdant leurs couleurs, disparaissant même presque entièrement, sinon totalement, modifiant leur course, leurs contours, leur temps de rotation. De 1879 à 1881, la Grande Tache était d'un rouge si éclatant qu'on la distinguait avec une simple longue-vue. Puis elle pâlit, pour reprendre une coloration intense en 1927. En 1951, elle était à peine rose.
La persistance animée de vents très violents (de l'ordre de 300 kilomètres par heure) est restée longtemps mystérieuse. Il s'agit d'une structure cohérente de la turbulence bidimentionnelle. Les ovales blancs sont des tourbillons de plus petite taille. Photographie prise par la sonde Voyager 1.

Comprendre simplement  Up Page
Les taches de couleurs
Jupiter, la plus grosse planète de notre système solaire, se reconnaît facilement aux différents vortex colorés qui tournoient à sa surface, dont le plus évident, la Grande Tache Rouge, serait suffisamment grand pour engloutir notre petite Terre. Le professeur Phil Marcus, de la Berkeley University, en Californie, prédit que certaines de ces taches sont sur le point de disparaître, résultat de changements climatiques notables.
 
Spécialiste en calculs sur la dynamique des fluides, les travaux de Marcus font l'objet d'un article dans la plus récente édition de l'hebdomadaire Nature (mai 2004 ?). Les tourbillons sont le résultat des différents mouvements des fluides qui composent l'atmosphère de la planète. En fait, Jupiter n'est qu'une immense boule de gaz qui, entraînés par la rotation de la planète, se mélangent et s'agitent selon les lois de la mécanique des fluides. Le professeur annonce que, parmi les quelques 80 vortex que compte Jupiter, les Ovales Blancs seront à surveiller particulièrement au cours des prochaines années. Ils étaient trois lors du passage de la sonde Voyager en 1979, on n'en compte plus que deux aujourd'hui. C'est que de 1997 à 2000, deux d'entre eux ont fusionné ensemble.
 
Selon le chercheur, il ne s'agirait pas d'un événement isolé, mais d'une étape normale d'un cycle climatique récurrent qui fera disparaître la plupart des vortex de la planète au cours de la prochaine décennie. Les modèles numériques indiquent que ces changements sont dus à une variation globale de température d'environ 10 kelvins, ce qui destabilise l'atmosphère et mènera éventuellement à la formation de nouveaux vortex qui redémarreront le cycle. Après leur formation, ces grands tourbillons sont érodés par les turbulences en une période d'à peu près 70 ans, ce qui coïncide avec l'apparition des Ovales Blancs à la fin des années trente et leur actuelle dissolution.
 
Quant à la Grande Tache Rouge, les astronomes la mentionnaient déjà dans leurs observations de 1665. Sa grande taille expliquerait peut-être sa stabilité et sa ténacité. Elle semble là pour durer.
 
La tache rouge de Jupiter est un immense anticyclone. Elle mesure 25 000 kilomètres de longueur et 12 000 kilomètres de largeur. Elle dérive lentement d'est en ouest en se maintenant à distance constante de l'équateur, à 22° de latitude sud. Les vents qui y soufflent peuvent atteindre 500km/h.
Mais cette grande tache rouge recèle encore bien des mystères: sa longévité (300 ans de stabilité au moins) ou encore sa couleur rouge brique demeurent inexpliquées. Plus récemment, en 2000, une autre tache est apparue. Baptisée Ovale BA, elle est issue de la fusion de trois petites taches blanches observées, elles aussi, en 2000 à l'aide du télescope spatial Hubble. Au cours du mois d'août 2005, des images d'astronomes amateurs ont montré que cette nouvelle tache virait peu à peu au rouge. Aujourd'hui, Ovale BA ou "tache rouge junior", présente la même teinte que sa grande sœur. Elle est en revanche moitié moins grande.

Domaines de présence  Up Page
La migration de Jupiter
Les chercheurs ont étudié les mouvements de Jupiter à l'aide de Hilda, un groupe de 700 astéroïdes qui les intriguaient car leurs orbites proches de leur planète décrivent une ellipse. A l'origine, les astéroïdes du groupe Hilda devaient tourner en cercle autour de Jupiter comme la plupart des astéroïdes du système solaire, ont avancé les chercheurs. Au moyen d'une simulation informatique, l'équipe a découvert que Jupiter était sans doute «tombée » en spirale vers son étoile pendant sa jeunesse, dans une chute de 70 millions de kilomètres qui aurait duré au moins 100 000 ans. Cette chute aurait éjecté certains astéroïdes Hilda, et allongé l'orbite de ceux restés dans le système solaire. Les orbites elliptiques des astéroïdes seraient ainsi les témoins de ce passé mouvementé.
Par chance, Jupiter a arrêté sa course, sans qu'on en connaisse vraiment les raisons, peut-être à cause de la minceur du disque solaire. Sans quoi, la migration de cette géante gazeuse aurait pu perturber davantage les autres corps du système solaire… et les scientifiques ne seraient probablement pas là pour l'étudier.

Son interprétation dans l'avenir  Up Page
Les turbulences

Dans l'industrie chimique, cosmétique ou agroalimentaire, on réalise couramment différents types de mélanges. Pour les étudier, on dispose généralement du colorant dans un liquide et on regarde comment la concentration évolue. Mais cette approche n'est pas très précise. L'une des principales prédictions théoriques sur les mélanges, élaborées par un physicien de Cambridge, George Batchelor, en 1959, n'a ainsi jamais  pu être confirmée expérimentalement sans ambiguïté.
Pour deux points quelconques du mélange, cette théorie permet de calculer la différence entre leurs concentrations en fonction de la distance qui les sépare. La théorie de Batchelor est universelle: elle s'applique aux mélanges mais aussi à d'autres milieux turbulents pour peu qu'ils obéissent à une équation dite de "convection-diffusion". C'est justement le cas des films de savon, à une analogie près: l'épaisseur du film joue le rôle de la concentration dans le mélange, d'où la ressemblance frappante entre ces deux phénomènes.
Cette turbulence à deux dimensions trouve des applications inattendues, en météorologie par exemple. En effet, l'atmosphère représente une enveloppe très mince par rapport au volume de la Terre, un peu comme la pelure d'une pomme.. En 1974, Pierre Morel et Michèle Larchevêque ont montré que, jusqu'à l'échelle du millier de kilomètres, l'atmosphère suivait des lois de turbulence à deux dimensions.
Parallèlement, dans les années 1970 et 1980, des scientifiques se sont interrogés sur la stabilité surprenante de la Grande Tache rouge de Jupiter: contrairement aux tourbillons terrestres, elle ne disparaît pas au bout d'un certain temps. L'application des modèles de turbulence à deux dimensions - car elle est située sur une couche mince de l'atmosphère jovienne - a permis de montrer que ce genre de cyclones était stable, à moins qu'ils ne frottent à un support solide, telle l'écorce terrestre.

Les références  Up Page
Réseau Pepe
Cybersciences
Pour la Science juillet / septembre 2006 La modélisation informatique, exploration du réel n52
Recherche décembre 2005 n392
Recherche mai 2007 n408
Science & Avenir Hors-Série La dixième planète Décembre 2005 / janvier 2006 n145
Science & Vie mai 1956 n464
Science & Vie mai 1962 n536
Science & Vie juillet 1966 n586
 
Pourquoi ce site
Je crois que, si les êtres humains que nous sommes ne parviennent pas toujours à évoluer comme ils le souhaiteraient _à s'épanouir professionnellement, sentimentalement et sexuellement (ce que j'appelle les trois pôles d'intérêts) c'est parce qu'il y a des barrages qui entravent leur désir d'accéder à un rêve inachevé. Je pars du principe que tout est possible, à condition de s'entourer de gens qui nous poussent à croire en nous.
 
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Mais encore  Up Page
Ce que vous avez toujours voulu savoir
Entendre Jupiter
Une antenne spéciale en forme de croix a permis à un groupe de savants australiens d'écouter en mai 1956 la "voix" de la planète Jupiter, sous la forme d'une "friture" qui a traversé presque 1 000 000 000 de km pour parvenir à la Terre. Il y a cinq ans, la même équipe de radio-astronomes avait déjà enregistré la voix de Jupiter, sans le savoir: à l'époque, on avait cru qu'il s'agissait de "signaux" émis par le moteur d'une automobile quelconque passant au voisinage de l'observatoire.
D'autre part, le Docteur Burke, de l'Institut Carnegie en Amérique, avait déjà enregistré une "émission" de Jupiter sur bande magnétique alors qu'il ne s'y attendait pas du tout; il était en train de mettre au point une version agrandie de l'antenne en croix australienne. Les ondes radio qui se sont traduites dans les écouteurs des savants autraliens par des bruits de papier froissé n'ont certainement pas été émises par des êtres vivants ... Selon le docteur Bowen, cehf de la section de Raio-Physique de la Recherche Scientifique Australienne, l'émission serait due à une "tache blanche" visible à la surface de la planètre, autour de laquelle des gaz animés d'un mouvement de rotation très rapide agiraient comme un émétteur d'ondes hertziennes ...
 
Etrange émetteur pirate

Fréquence 20 Mhz
Deux radioastronomes américains de l'institut Carnegie, les docteurs Burke et Franklin, mettait au point en 1962, à Washington, un radiotélescope du type Mills-Cross, c'est-à-dire formé de deux réflecteurs paraboliques, rectangulairs, assemblés en forme de croix (d'où son nom: cross signifie croix en anglais, er Mills est l'inventeur du procédé). Ce Mills-Cross était conçu pour l'exploration du spectre radio dans la bande des ondes longues, et réglé sur 20 Mhz, c'est-à-dire sur 15 m de longueur d'ondes. Ce qui se passa alors fut raconté par la suite par un des collaborateurs de Burke ezt Franklin, le radioastronome anglais F. Graham Smith.
 
Prospection
Le pointage s'avérant délicat, il fut décidé de laisser pendant quelques temps l'appareil dirigé vers un certain point du ciel, de sorte qu'il reçût jour après jour les signaux d'une portion d'espace, toujours la même. C'était en plein été, et la bande de ciel  la plus intéressante était évidemment celle où passait le Soleil. A ce moment, la déclinaison de l'astre atteignait 23 degrés nord, c'est-à-dire une bande comptant également deux brillantes source radio, la nébuleuse du Crabe et la nébuleuse IC 443. On pointa donc l'engin sur 23 degrés et on l'y laissa. En fait, on l'y laissa deux mois.
"Toutes sorte de signaux, utilisables ou importuns, furent captés par le Mills-Cross pendant cette période. Parmi ceux-ci, on en repéra bientôt un, parfaitement mystérieux, provenant d'une source inconnue, erratique (qui n'est point fixe), et ressemblant aux interférences provoquées par l'allumage d'une auto ou par un foret électrique. Ce signal apparaissait tous les jours, durant quelques minutes, puis s'évanouissait."
 
Provenance
L'origine était ponctuelle, puisque le radiotélescope, avec un champ de deux minutes d'arc, ne la balayait que quelques minutes de temps. Mais cette source bougeait. Les intervalles entre deux réceptions duraient, en effet, un peu plus que le jour céleste. Les deux savants pensèrent aussitôt à une planète, et à une planète extérieure, puisqu'elle tournait sur le fond du ciel dans le même sens que la Terre. Quand Burke et Franklin eurent confronté la trajectoire de Jupiter (seule présente à ce moment-là à 23 degrés de déclinaison) avec les déplacements enregistrés par le radiotélescope, aucun doute ne subsista: il s'agissait bien de Jupiter.
 
Confirmation
Quelques années plus tôt, des enregistrements avaient été faits en Australie sur la fréquence de 18 Mhz, à l'occasion de certaines expériences sur les rayons cosmiques. Mais, ils n'y prirent garde, laissant filer Jupiter et ses émissions radio ...
 
Fréquence radio
Le spectre d'émission du signal émis par Jupiter se réduit en une bande très étroite, centrée précisément sur 20 Mhz, exactement à la façon d'un émétteur radio. Si l'on symbolise par une courbe l'intensité de la réception à mesure que l'aiguille du cadran d'un récepteur radio se rapproche, puis, après l'avoir franchie, s'éloigne de la fréquence, on obtient une courbe en forme de cloche très pointue. A 18 et 22 Mhz, leur intensité a déjà notablement baissé. A 10 et 30 Mhz, on n'entend plus rien. La comparaison avec les ondes d'un poste radio terrestre s'impose donc si bien, et elle est si peu impputable aux amateurs de science-fiction, que Graham Smith lui-même écrit: "tout se passe à peu près comme s'il s'agissait du choix délibéré d'une fréquence, comme dans une station de radiodiffusion".
 
Polarisation circulaire
Les signaux de Jupiter présentent une autre caractéristique aussi étrange que sa si précise longueur d'onde: ils sont polarisés circulairement, exactement comme les radiations émises par les taches du Soleil.
Ils remarquèrent qu'il n'y avait pas automatiquement réception et enregistrement dès que la planète entrait dans le champ de leur appareil. Par exemple, le signal commençait à se faire "entendre" quelques heures après le début de l'observation. Ou bien, il cessait alors que la planète était encore "encadrée" par l'antenne. Ils en trouvèrent la raison: la naissance et l'extinction des signaux obéissaient à une périodicité très précise, qu'il fut possible de calculer en étalant les mesures sur toute la durée des enregistrements, soit un an environ. On trouva 9 heures 55 minutes 30 secondes. Ce chiffre rappela sur-le-champ quelque chose aux astronomes: mla période de rotation de Jupiter sur elle-même. Il permit même une localisation assez précise de notre émetteur pirate.
 
Localisation
Exactement, un point de l'équateur accomplit sa giration complète en 9 heures 50 minutes 30 secondes, alors que les pôles tournent sur eux-mêmes en 9 heures 55 minutes 40 secondes. La différence de durée de rotation de la surface de Jupiter, vient du fait que Jupiter est une planète visqueuse. Les élements constituant sa surface ne se déplaceront donc pas à la même vitesse. La première certitude que nous ayons: la source émettrice est située très loin de l'équateur (latitude) Deuxième point: sa longitude ne correspond pas à une caractéristique particulière. Ce point n'est pas situé sur la Grande Tache Rouge ...
 
Trous polaires

 
Trop de chaleur
La planète Jupiter, la plus grosse du système solaire, dégage deux fois et demi plus de chaleur qu'elle n'en reçoit du soleil. Cete surprenante révélation est faite par l'astronome Frank J. Low de l'université de l'Arizona (Etats-Unis).
 
Transition de la lune Io

 
Valses des lunes joviennes