1400 km/h : des astronomes mesurent pour la première fois les vents dans la moyenne atmosphère de Jupiter

Des astronomes de l’Observatoire européen austral (ESO) ont utilisé le réseau Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) afin de mesurer directement, pour la première fois, les vents dans la moyenne atmosphère de Jupiter . Les scientifiques, dirigés par Thibault Cavalié du Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux (CNRS) ont analysé les conséquences de la collision d’une comète avec Jupiter dans les années 1990, et les recherches ont révélé des vents incroyablement puissants. Des vitesses allant jusqu’à 1450 kilomètres par heure ont été mesurées près des pôles de Jupiter.

Animation d’entête : représentation des puissants vents stratosphériques près du pôle sud de Jupiter. (ESO)

Jupiter est bien connu pour ses bandes rouges et blanches distinctives dans son atmosphère, qui sont des nuages tourbillonnants de gaz en mouvement, traditionnellement utilisés pour suivre les vents dans la basse atmosphère de la planète. Près des pôles, les astronomes ont également observé une vive lueur, connue sous le nom d’aurores, qui semble être associée à un fort vent dans la haute atmosphère de la planète. Auparavant, les chercheurs n’avaient pas été en mesure de mesurer directement la configuration des vents entre ces deux couches atmosphériques dans la stratosphère de la planète.

Étonnante image de Jupiter prise dans l’infrarouge la nuit du 17 août 2008 avec l’instrument prototype MAD (Multi-Conjugate Adaptive Optics Demonstrator) monté sur le Very Large Telescope de l’ESO. Cette photo en fausses couleurs est la combinaison d’une série d’images prises sur une période d’environ 20 minutes, à travers trois filtres différents. (ESO/ F. Marchis, M. Wong, E. Marchetti, P. Amico, S. Tordo)

Mesurer la vitesse du vent dans la stratosphère de Jupiter en utilisant des techniques de suivi des nuages est impossible en raison de leur absence dans cette partie de l’atmosphère. Cependant, les astronomes ont reçu une autre aide au repérage lorsque la comète Shoemaker-Levy 9 est entrée en collision avec Saturne en 1994. Cette collision a produit de nouvelles molécules dans l’atmosphère de Jupiter qui, depuis, se déplacent avec les vents.

Représentation animée de Jupiter présentant les zones d’impact de la comète Shoemaker-Levy 9. (ESO)

Cette image, prise avec le télescope MPG/ESO de 2,2 mètres et l’instrument IRAC, montre la comète Shoemaker-Levy 9 percutant Jupiter en juillet 1994. (ESO)

Les astronomes ont pu suivre l’une de ces molécules, le cyanure d’hydrogène, pour mesurer directement les courants (jets) stratosphériques dans l’atmosphère de Jupiter. Les astronomes utilisent le mot « jets » pour désigner les bandes étroites de vent dans l’atmosphère, qui sont similaires au courant-jet sur terre. Les scientifiques ont enregistré de puissants jets dont la vitesse peut atteindre 400 mètres par seconde, situés sous les aurores près des pôles de la planète.

Animation des puissants vents stratosphériques près du pôle sud de Jupiter. (ESO)

La vitesse du vent de 1 450 kilomètres par heure est plus de deux fois supérieure à la vitesse maximale des tempêtes observées dans la Grande Tache rouge et plus de trois fois supérieure à la vitesse du vent mesurée dans les plus fortes tornades de la Terre.

L’étude publiée dans Astronomy & Astrophysics : First direct measurement of auroral and equatorial jets in the stratosphere of Jupiter et présentée sur le site de l’ESO : Powerful stratospheric winds measured on Jupiter for the first time.