Le jet dans l’atmosphère de Jupiter fluctue sur des périodes d’environ quatre ans

Le champ de vitesse stable et la composante radiale de fond du champ magnétique à 0,9 R _J . La projection est de surface égale à celle de Hammer avec le méridien central à 180° en coordonnées du Système III (surligné en gris) ; le méridien central est la ligne zéro du flux constant. L'échelle de couleurs du modèle de champ magnétique de fond est linéaire entre les limites indiquées. La vitesse d'écoulement est adaptée à la latitude pour tenir compte de la convergence des méridiens vers le pôle ; la vitesse maximale (correspondant au jet équatorial) est de 0,86 cm s⁻¹ . Crédit :*Nature* (2024). DOI :10.1038/s41586-024-07046-3

Une équipe de planétologues affiliés à plusieurs institutions américaines a découvert un jet dans l'atmosphère de Jupiter qui fluctue sur des périodes d'environ quatre ans. Dans leur article publié dans la revue Nature , le groupe décrit comment ils ont trouvé le jet et étudié ses caractéristiques à l'aide des données du vaisseau spatial Juno.

Des recherches antérieures ont montré que Jupiter possède une grande magnétosphère, dont certaines parties s'étendent jusqu'à l'orbite de Saturne. Le champ magnétique de la planète est environ 20 fois supérieur à celui de la Terre, ce qui en fait une bonne cible pour la recherche. Le fait que Jupiter est une géante gazeuse en fait également une bonne cible :elle n’a pas de croûte. Cela rend beaucoup plus facile l'étude de la dynamo responsable du maintien de la magnétosphère par rapport à celle qui génère le champ magnétique terrestre.

La NASA a envoyé une sonde spécialement conçue pour mesurer et cartographier le champ magnétique de la planète :la sonde Juno a été lancée en 2011 et est entrée sur l'orbite polaire de Jupiter en 2016. Depuis lors, elle a renvoyé des données précieuses sur de nombreux aspects de la planète, notamment son champ magnétique. Dans ce nouvel effort, les chercheurs se sont concentrés sur les données entourant un jet atmosphérique.

Les jets atmosphériques sont des courants à grande vitesse qui se déplacent dans l’atmosphère d’une planète, semblables à certains égards au courant-jet sur Terre. Dans ce nouvel effort, l’équipe de recherche s’est concentrée sur un jet dans une région circulaire de Jupiter appelée « Grande Tache Bleue ». En étudiant les données décrivant les caractéristiques du jet, les chercheurs ont découvert qu'il présentait des fluctuations ondulatoires qui se répétaient sur des périodes de près de quatre ans.

L'équipe de recherche a initialement pensé que les fluctuations pourraient être liées aux flux provoqués par la convection provenant du pool d'hydrogène métallique qui constitue une partie de l'atmosphère interne de la planète. Mais un tel jet, ont-ils noté, aurait presque certainement une périodicité en siècles et non en années. Cela les a amenés à développer deux possibilités alternatives.

La première est qu'elles sont provoquées par des oscillations qui se développent autour de l'axe de la planète. La seconde est qu’elles sont causées par les ondes d’Alfvén, celles qui se propagent le long des lignes de champ magnétique. Les chercheurs espèrent que davantage de données provenant de Juno permettront de mieux caractériser les fluctuations qu'ils ont trouvées, conduisant peut-être à une meilleure compréhension de la dynamo de la planète.

Plus d'informations : Jeremy Bloxham et al, Un jet équatorial variant rapidement dans le temps dans les profondeurs intérieures de Jupiter, Nature (2024). DOI :10.1038/s41586-024-07046-3

Informations sur le journal : Nature