Sur les trains d’immense ondes qui circulent dans l’atmosphère de Jupiter

La sonde Juno de la NASA a confirmé l’existence d’immenses structures en forme de vagues à la surface de Jupiter.

Appelés trains d’ondes atmosphériques (atmospheric wave trains), ces gigantesques structures d’air en mouvement ont été découvertes pour la première fois lorsque les missions Voyager de la NASA ont été lancées autour de la géante gazeuse, en 1979. Les ondes se succèdent en crêtes et creux successifs en faisant le tour de la planète, la plupart se déplaçant dans la direction est-ouest.

L’imageur à lumière visible JunoCam, l’œil de la sonde, a maintenant résolu les plus petites distances entre chaque onde individuelle, fournissant ainsi de précieuses informations sur la dynamique et la structure de l’atmosphère.

Selon Glenn Orton, du Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie :

JunoCam a compté plus de trains d’ondes distinctes que toute autre mission spatiale depuis le Voyager.

Les trains, qui se composent de deux à plusieurs dizaines d’ondes, peuvent avoir une distance entre les crêtes aussi petite que 65 kilomètres et aussi grande qu’environ 1200 kilomètres.

Une onde a été estimée mesurer 10 kilomètres de haut, soit un peu moins que l’altitude de croisière des avions commerciaux sur Terre.

Toujours selon Orton :

Les ondes peuvent apparaître près d’autres caractéristiques atmosphériques joviennes, près des tourbillons ou le long des lignes d’écoulement, et d’autres n’ont aucun lien avec quoi que ce soit à proximité.

Certains trains d’ondes semblent converger et d’autres semblent se chevaucher, peut-être à deux niveaux atmosphériques différents. Dans un cas, les fronts d’onde semblent rayonner vers l’extérieur depuis le centre d’un cyclone.

Quatre images de la sonde Juno de la NASA montrent différents types de vagues atmosphériques à petite échelle sur Jupiter. Les vagues les plus typiques sont parallèles à l’équateur (comme dans l’image A), mais parfois les vagues peuvent s’incliner dans différentes directions et même former des courbes. (NASA/ JPL-Caltech/ SwRI/ MSSS/ JunoCam)

Alors, qu’est-ce qui engendre ces structures particulières ?

Les scientifiques pensent que la plupart d’entre elles sont des ondes de gravité atmosphérique. Sans rapport avec les ondes gravitationnelles dans l’espace-temps, les ondes de gravité peuvent se produire dans l’air ou les liquides et sont créées lorsque la gravité tente de rétablir l’équilibre (comme les vagues poussées par le vent à la surface de l’océan).

Ces images des satellites de la NASA montrent des ondes de gravité atmosphérique sur Terre. (NASA/ JPL-Caltech/ MSSS)

Sur Jupiter, ces ondes sont des ondulations verticales dans la haute atmosphère, causées par des perturbations en dessous, telles que des courants d’orage vers le haut ou des vents soufflant sur des éléments de surface.

Cette observation n’est qu’un indice sur le mystère de l’atmosphère de Jupiter. En effet, l’un des objectifs permanents de Juno est d’en apprendre davantage sur ce qui se passe sous les nuages épais et tourbillonnants de la planète. Depuis sa mise en orbite en 2016, la sonde a fait de nombreuses découvertes sur la composition interne de Jupiter, les courants atmosphériques, les bandes orageuses, les conditions météorologiques extrêmes et plus encore.

Sur le site du JPL : NASA’s Juno Mission Detects Jupiter Wave Trains.