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Visir nous plonge dans la Grande Tache Rouge de Jupiter

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L'instrument Visir (pour VLT Imager and Spectrometer for mid Infrared) vient de permettre une étude détaillée de la Grande Tache Rouge (GTR) de Jupiter, montrant que ce gigantesque tourbillon a encore beaucoup à nous apprendre.

L'image du haut montre la Grande Tache Rouge et ses environs photographiés dans le visible par le télescope Hubble en mai 2008. En bas l'image réalisée au VLT avec Visir à la même époque. Crédit ESO/Nasa/JPL/Esa/L. Fletcher

Opérationnel depuis 6 ans sur le Very Large Telescope, Visir est destiné à scruter le ciel en infrarouge (dans les fenêtres atmosphériques de 10 et 20 microns) pour étudier des objets célestes où la poussière empêche toute observation dans le domaine visible. Les champs de recherche sont donc nombreux, de la formation des jeunes étoiles (noyées dans un cocon opaque de gaz et de poussière) à l'étude des queues cométaires.

Visir permet également de dresser une carte thermique de régions où les températures s'échelonnent de -200 à +300°C. Une opportunité qu'a mise à profit une équipe internationale d'astronomes pour étudier la Grande Tache Rouge sur Jupiter, un gigantesque cyclone qu'on observe depuis fort longtemps. Signalée pour la première fois en 1665 par l'astronome français Jean-Dominique Cassini, la GTR pourrait contenir trois fois la Terre, une taille qui lui permet d'être observable avec le moindre télescope d'amateur. En 1979 la sonde Voyager 1 nous offrait une superbe animation montrant les mouvements de la Grande Tache Rouge sur plusieurs jours.

Jupiter présente de nombreux systèmes cycloniques dont le plus spectaculaire est la Grande Tache Rouge. Crédit Nasa

Un tourbillon d'ammoniac

Cette tempête stable circule dans l'hémisphère sud de la planète et se maintient quelques kilomètres au-dessus de la limite supérieure de l'atmosphère gazeuse. Sur sa bordure on enregistre des vents à plus de 400 kilomètres/heure.

Des années d'observation de cette structure nuageuse avec Visir (et d'autres télescopes comme Gemini Sud également au Chili et Subaru à Hawaï) montrent la complexité des mouvements gazeux en son sein. Le cœur de la Tache est 3 à 4°C plus chaud que le reste du cyclone (mesuré à -160°C), un écart de température faible mais suffisant pour entraîner des mouvements de convection permanents qui modifient l'aspect de la GTR. Les gaz les plus chauds montent au centre de la Tache, les plus froids redescendent tout autour. Ces courants font varier la proportion des composés chimiques (de l'ammoniac et différents aérosols), ce qui se traduit par des modifications de la couleur de la Tache. La différence de température entre le bord et le centre du cyclone est également à l'origine d'une autre particularité : alors que l'ensemble de la GTR tourne sur elle-même en six jours dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, le cœur tourne dans l'autre sens.

Le climat de Jupiter reste encore bien mystérieux ; outre la Grande Tache Rouge, on observe régulièrement l'apparition d'autres taches plus petites que les climatologues et les mécaniciens des fluides ont bien du mal à expliquer.

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