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Jupiter est la 5ème planète
du Soleil et de loin la plus grosse de toutes. Jupiter est deux fois plus
massive que toutes les autres planète
réunies(318 fois plus que la Terre).
orbite: 778 330 000 kilomètres (5.20 UA) du Soleil
diamètre: 142 984 km (équatorial)
masse: 1.900e27 kg
Jupiter (aussi connue en tant que Jove; Zeus en grec) était le Dieu des Dieux, le maître de l'Olympe et le patron de l'état romain. Zeus était le fils de Cronos (Saturne).
Jupiter est le 4ème objet le plus brillant dans le ciel, après le Soleil, la Lune et Vénus (cependant Mars est parfois plus brillante). Jupiter est connue depuis l'aube de l'humanité. La découverte par Galilée en 1610 des 4 plus grosses lunes de Jupiter, Io, Europe, Ganymède et Callisto (désormais connues comme les lunes galiléennes) fut la première découverte d'une révolution apparemment non centrée sur la Terre. Cette découverte favorisa largement la théorie héliocentrique de Copernic et Galilée fut arrêté par l'Inquisition pour avoir ouvertement soutenu sa théorie. Il a dû abjurer ses idées et il fut emprisonné pour le reste de sa vie.
Jupiter a été visitée pour la première fois par Pioneer 10 en 1973 et plus tard par Pioneer 11, Voyager 1, Voyager 2 et Ulysses. La sonde Galileo est actuellement en orbite autour de Jupiter et devrait envoyer des données pendant encore au moins deux ans.
Les géantes
gazeuses ne possèdent pas de surface solide, leurs matières
gazeuses deviennent juste de plus en plus dense lorsque l'on s'enfonce
dans l'atmosphère (Les rayons et diamètres de ces planètes
sont donnés pour une altitude correspondant à une atmosphère).
Quand nous regardons ces planètes en lumière visible, on
ne peut voir que le sommet des plus hauts nuages dans l'atmosphère
(à une altitude légèrement plus élevée
que 1 atmosphère).
Jupiter est composée d'environ 90% d'hydrogène et de 10% d'hélium (en nombre d'atomes, 75/25% en masse) ainsi que de quelques traces de méthane, eau, ammoniac et "roches". Cette composition est très proche de celle de la Nébuleuse Solaire primordiale à partir de laquelle le système solaire a été formé. Saturne possède aussi une composition similaire mais Uranus et Neptune ont beaucoup moins d'hydrogène et d'hélium.
Notre connaissance de l'intérieur de Jupiter (et des autres planètes gazeuses) est très indirecte et risque de le rester pour longtemps. Les données recueillies par la sonde atmosphérique de Galileo descend jusqu'à environ 150 km sous le sommet des nuages.
Jupiter possède probablement un noyau rocheux qui équivaut de 10 à 15 fois la masse de la Terre.
Au-dessus du noyau repose la plus grosse partie de la planète, sous forme d'hydrogène métallique liquide. Cette forme exotique du plus commun des éléments n'est possible qu'à une pression excédant les 4 millions de bars comme c'est le cas sur Jupiter (et Saturne). L'hydrogène métallique liquide consiste en des protons ionisés et des électrons (comme l'intérieur du Soleil mais à une température bien moindre). A la température et la pression qui règnent dans Jupiter l'hydrogène n'est plus un gaz mais un liquide. C'est aussi un bon conducteur électrique, ce qui explique l'origine du champ magnétique de Jupiter. Cette couche contient aussi probablement un peu d'hélium et des traces de diverses "glaces".
La couche la plus supérieure est composée de molécules d'hydrogène et d'hélium qui est liquide à l'intérieur et gazeux en altitude. L'atmosphère que l'on voit n'est que l'ultime sommet de cette profonde couche. Eau, gaz carbonique, méthane et d'autres molécules simples sont aussi présentes en très faible quantité.
On suppose que la couche la plus
extérieure est composée d'ammoniac, d'hydrosulfide d'ammonium
et d'un mélange de glace et d'eau. Toutefois, les premiers
résultats de la sonde Galileo montrent des signes très
faibles de nuages (un instrument semble avoir détecté la
couche supérieure alors qu'un autre pourrait avoir vu la seconde).
Cependant le point d'entrée de la sonde (à gauche) était
exceptionnel: des observations
effectuées récemment
de la Terre ont suggéré que le site de la pénétration
de la sonde pourrait bien avoir été l'un des plus chauds
et des plus dénués de nuages de Jupiter à ce moment.
Les données de la sonde atmosphérique de Galileo ont aussi indiqué qu'il y a beaucoup moins d'eau que l'on pensait. On s'attendait à ce que l'atmosphère de Jupiter contienne environ deux fois plus d'oxygène (combiné avec l'hydrogène abondant pour former de l'eau) que le Soleil. Aujourd'hui, la concentration en oxygène semble très inférieure à celle du Soleil. La densité et les températures élevées relevées dans les parties les plus hautes de l'atmosphère ont aussi été très surprenantes.
Jupiter et les
autres planètes gazeuses présentent des vents très
puissants et confinés dans de larges bandes de latitude. Les vents
soufflent dans des directions opposées dans des bandes adjacentes.
De légères différences de température entre
ces bandes sont responsables des bandes colorées qui domine l'apparence
de Jupiter. Les bandes claires sont appelées zones tandis
que les sombres sont appelées ceintures. Les bandes de Jupiter
ont été observées depuis longtemps mais les tourbillons
complexes sur les frontières des bandes n'étaient pas connus
avant que Voyager n'effectue un passage près de la planète.
Les données de la sonde Galileo ont indiqué que les vents
étaient même plus rapides que ce que l'on pensait (plus de
640 km/h) et se prolongent aussi loin que la sonde a été
capable d'observer; ils pourraient descendre à des milliers de kilomètres
de la surface. L'atmosphère de Jupiter présente de nombreuses
turbulences, ce qui semble indiquer que les vents sont principalement dus
à la chaleur interne de Jupiter plutôt qu'à l'énergie
solaire comme sur la Terre.
Les couleurs vives des nuages de Jupiter sont probablement le résultat de réactions chimiques subtiles des traces d'éléments dans son atmosphère, impliquant peut-être le soufre dont les composés s'étalent sur une large variété de couleurs; cependant les détails sont inconnus.
Les couleurs correspondent à l'altitude des nuages: les bleus étant les plus bas, suivis par les bruns et les blancs, les rouges étant les plus hauts. On peut parfois observer les couches les plus basses à travers des trous dans les couches supérieures.
La Grande Tache
Rouge a été observée de la Terre depuis plus de
300 ans (sa découverte est habituellement attribuée à
Cassini ou Robert Hooke au 17ème
siècle). Cette tache est un ovale d'environ 12000 x 25000 km, assez
grand pour contenir deux Terres. D'autres taches similaires plus petites
sont connues depuis quelques dizaines d'années. Des observations
infrarouges et le sens de sa rotation indiquent que la Grande Tache Rouge
est une région de haute pression dont la partie supérieure
des nuages est beaucoup plus haute et plus froide que les régions
voisines. Des structures similaires ont été observées
sur Saturne et Neptune. Cependant, on ne
sait toujours pas comment ces structures peuvent persister aussi longtemps.
Jupiter dégage plus d'énergie dans l'espace qu'elle n'en reçoit du Soleil. L'intérieur de Jupiter est chaud: la température du noyau est probablement de 20000 K. Cette chaleur est générée par le mécanisme Kelvin-Helmholtz, une lente compression gravitationnelle de la planète (Jupiter NE produit PAS d'énergie par fusion nucléaire comme le Soleil car elle est trop petite et son noyau trop froid ne peut allumer de réactions nucléaires). Cette chaleur interne produit de profonds courants de convection jusque dans les couches liquides de Jupiter et elle est sans doute responsable des mouvements complexes des nuages. Saturne et Neptune sont similaires à Jupiter sur ce point mais curieusement Uranus ne l'est pas.
Jupiter est aussi grosse qu'une géante gazeuse peut l'être: si on lui ajoutait des éléments, elle serait tellement comprimée par la gravité que son rayon moyen augmenterait que très légèrement. Une étoile peut être plus grosse uniquement grâce à sa source de nucléaire de chaleur interne. Jupiter devrait être 80 fois plus massive pour devenir une étoile.
Jupiter possède un énorme
champ magnétique beaucoup plus puissant que celui de la Terre. Sa
magnétosphère s'étend à plus de 650 millions
de kilomètres (au-delà de l'orbite de Saturne !). Cependant,
la magnétosphère de
Jupiter est loin d'être sphérique: elle s'étend à
"seulement" quelques millions de kilomètres en direction
du Soleil. Les lunes de Jupiter baignent donc dans cette magnétosphère,
ce qui pourrait expliquer une partie de l'activité volcanique de
Io. Malheureusement pour les futurs voyageurs de
l'espace, l'environnement proche de Jupiter contient des particules de
niveau énergétique élevé piégées
par le champ magnétique de Jupiter. Ces "radiations" sont
similaires à celles des ceintures de Van
Allen tout en étant beaucoup plus intenses. Elles tueraient
immédiatement un être humain non protégé.
La sonde atmosphérique Galileo
a découvert une nouvelle ceinture de radiation intense entre les
anneaux de Jupiter et les couches supérieures de l'atmosphère.
Cette nouvelle ceinture est approximativement 10 fois plus puissante que
les ceintures de Van Allen. Cette nouvelle ceinture contient aussi de l'hélium
fortement ionisé d'origine inconnue.
Jupiter possède
de minces anneaux comme Saturne mais beaucoup plus petits (à gauche).
Ils étaient totalement inattendus et furent découverts uniquement
parce que deux scientifiques du projet Voyager 1 insistèrent qu'après
avoir parcouru un milliard de kilomètres cela valait la peine de
vérifier si Jupiter avait des anneaux. Personne ne pensait que l'on
en trouverait et cela étonna vraiment tout le monde. Depuis ils
ont été observés
dans l'infrarouge avec des télescopes terrestres.
Contrairement à Saturne, les anneaux de Jupiter sont sombres (leur albédo est environ 0.05). Ils sont probablement composés de minuscules grains de roche.
A cause de la résistance atmosphérique et magnétique, les particules des anneaux de Jupiter ne vont sans doute pas rester longtemps en place. Par conséquent, si les anneaux sont permanents, ils doivent être constamment alimentés en roches. Les petits satellites Adrastée et Métis qui décrivent leur orbite dans les anneaux sont des sources très probables.
En Juillet 1994, la Comète
Shoemaker-Levy 9 est entrée en collision avec Jupiter. Les résultats
furent spectaculaires (à gauche). Les résultats étaient
clairement visibles même avec un télescope amateur. Les débris
de la collision furent visibles même un an après avec le HST.
Pendant le milieu de la nuit,
Jupiter est souvent "l'étoile" la plus brillante dans
le ciel (Elle est la seconde par rapport à Vénus qui est
rarement visible dans un ciel sombre). Les quatre lunes galiléennes
sont facilement visibles à l'aide de jumelles tandis que quelques
bandes de Jupiter ainsi que la Grande Tache Rouge peuvent être observées
avec un petit télescope. Les cartes célestes de Mike Harvey
(planet finder
charts) indiquent la position actuelle de Jupiter (et les autres planètes).
Des cartes plus détaillées et personnalisées peuvent
être générées avec un programme
d'astronomie tel que Starry Night.
Jupiter possède 16 satellites connus, les quatre plus gros, les
satellites galiléens et 12 autres petits.
Distance Rayon Masse Satellite (000 km) (km) (kg) Découvreur Date --------- -------- ------ ------- ---------- ----- Métis 128 20 9.56e16 Synnott 1979 Adrastée 129 10 1.91e16 Jewitt 1979 Amalthée 181 98 7.17e18 Barnard 1892 Thébé 222 50 7.77e17 Synnott 1979 Io 422 1815 8.94e22 Galilée 1610 Europe 671 1569 4.80e22 Galilée 1610 Ganymède 1070 2631 1.48e23 Galilée 1610 Callisto 1883 2400 1.08e23 Galilée 1610 Léda 11094 8 5.68e15 Kowal 1974 Himalia 11480 93 9.56e18 Perrine 1904 Lysithea 11720 18 7.77e16 Nicholson 1938 Elara 11737 38 7.77e17 Perrine 1905 Ananke 21200 15 3.82e16 Nicholson 1951 Carme 22600 20 9.56e16 Nicholson 1938 Pasiphaé 23500 25 1.91e17 Melotte 1908 Sinopé 23700 18 7.77e16 Nicholson 1914
Les valeurs pour les petites lunes sont approximatives.
Distance Largeur Masse Anneau (km) (km) (kg) --------- ------- ------- ------ Halo 100000 22800 ? Principal 122800 6400 1e13 Ténu 129200 850000 ?
(la distance est à partir du centre de Jupiter jusqu'au bord intérieur de l'anneau)
... Soleil
... Mars
...Deimos
... Jupiter
... Métis
... Saturne
... 
Bill Arnett; dernière mise à jour: 5 juin 1997