Le vaisseau spatial Juno de la NASA a sondé les profondeurs de Jupiter, révélant que les célèbres bandes de vents tourbillonnants de la planète s'étendent sur des milliers de kilomètres. L'œuvre est l'aperçu le plus net à ce jour de l'intérieur de Jupiter.

Les rayures colorées de Jupiter sont des motifs atmosphériques composés de vents qui circulent alternativement à l'est et à l'ouest. Jusqu'à maintenant, les chercheurs n'ont pas été en mesure de dire si ces bandes sont confinées à une couche peu profonde ou s'étendent plus profondément dans la planète. « Déterminer cela est l'un des principaux objectifs de la mission Juno, " a déclaré le membre de l'équipe Yohai Kaspi, géophysicien au Weizmann Institute of Science de Rehovot, Israël, le 18 octobre lors de la réunion de la Division des sciences planétaires de l'American Astronomical Society à Provo, Utah.

Juno est arrivé à Jupiter en juillet 2016 et en fait le tour une fois tous les 53 jours. La mission a déjà révélé plusieurs phénomènes mystérieux, comme le champ magnétique inégal de Jupiter et les ensembles de cyclones qui tourbillonnent autour des pôles nord et sud de la planète comme des danseurs autour d'un mât.

En étudiant le champ gravitationnel de Jupiter, les chercheurs peuvent sonder des milliers de kilomètres dans la planète. A chaque survol rapproché, Juno mesure le remorqueur gravitationnel complexe de la planète. Ces observations ont déjà révélé que Jupiter a un petit 'flou', noyau mal défini1.

Tourbillon intérieur

Les derniers résultats montrent que le champ gravitationnel de Jupiter est de travers, avec des motifs différents dans ses hémisphères nord et sud, dit Tristan Guillot, planétologue à l'Observatoire de la Côte d'Azur à Nice, La France. Cela suggère que son gaz riche en hydrogène circule de manière asymétrique dans les profondeurs de la planète. "C'est quelque chose qui n'était pas prévu, " Guillot a déclaré lors de la réunion. "Nous n'étions pas sûrs du tout si nous serions en mesure de voir cela."

Un autre indice sur la structure de l'intérieur de Jupiter provient de la variation du champ de gravité avec la profondeur. Des études théoriques prédisent que plus le signal de gravité est grand, plus le flux de gaz est fort en profondeur2, 3. Cette information est importante pour savoir si tout l'intérieur de Jupiter tourne comme un seul corps solide, ou si différentes couches tournent séparément les unes des autres, comme un ensemble de poupées russes gigognes se déplaçant les unes dans les autres.

Juno a détecté un signal de gravité suffisamment puissant pour indiquer que le matériau s'écoule jusqu'à 3, 000 kilomètres. "Nous prenons juste les nuages ​​et les vents et les étendons à l'intérieur, " a déclaré Kaspi. Les travaux futurs pourraient aider à déterminer la force du flux à différentes profondeurs, ce qui pourrait déterminer si l'intérieur de Jupiter ressemble vraiment à des poupées russes.

Les scientifiques de Juno cherchent maintenant à voir ce que les données gravimétriques leur diront d'autre, comme jusqu'où la célèbre tempête appelée la Grande Tache Rouge s'étend dans l'atmosphère.

Un autre instrument à bord de Juno a déjà laissé entendre que les racines de la Grande Tache Rouge pourraient descendre à des centaines de kilomètres, et cela pourrait aller encore plus loin. "Il n'est pas encore clair qu'il soit si profond qu'il apparaîtra dans les données de gravité, " a déclaré David Stevenson, un scientifique planétaire au California Institute of Technology à Pasadena. "Mais nous essayons."

Cercles polaires

Juno a également scruté les profondeurs de Jupiter d'autres manières. Une grande surprise de la mission était les grappes de cyclones à chaque pôle, vu par les caméras de Juno dans les longueurs d'onde visibles et infrarouges. Les scientifiques n'avaient jamais repéré les tempêtes auparavant, car Juno est le premier vaisseau spatial à survoler les régions polaires de Jupiter. Il y a huit cyclones autour du pôle nord et cinq autour du pôle sud, tous sont mystérieux, parce que la modélisation informatique suggère que de telles petites tempêtes ne seraient pas stables dans des vents polaires tourbillonnants.

La réponse réside peut-être dans un concept de physique original connu sous le nom de cristal vortex, dit Fachreddin Tabataba-Vakili, un scientifique planétaire au Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena. De tels cristaux ont été observés dans quelques phénomènes terrestres tels que les superfluides en rotation; ils naissent lorsque de petits tourbillons se forment et persistent tandis que le matériau dans lequel ils sont noyés continue de s'écouler.

Quelque chose dans le flux autour des pôles de Jupiter peut mettre en place la même dynamique, dit Tabataba-Vakili. Ensuite, il faut comprendre pourquoi il y a huit cyclones à un pôle et cinq à l'autre, il ajouta.

Entre les cyclones polaires de Jupiter et ses profonds écoulements intérieurs, Juno continue de préparer de nouvelles surprises sur la plus grande planète du système solaire. "Il est clair que les planètes géantes ont beaucoup de secrets, ", a déclaré Guillot.