JUPITER, planète

Jupiter : structure de la haute atmosphère - crédits : Courtesy NASA / Jet Propulsion Laboratory — Jupiter : structure de la haute atmosphère
Courtesy NASA / Jet Propulsion Laboratory

Jupiter, la plus grosse et la plus massive des planètes, constitue le centre d'un vaste système de satellites et d'anneaux étudié de près par plusieurs sondes spatiales : Pioneer-10 en décembre 1973, Pioneer-11 en décembre 1974, Voyager-1 en mars 1979, Voyager-2 en juillet 1979, Ulysses en février 1992, Galileo de décembre 1995 à septembre 2003, New Horizons en février et mars 2007.

Voyager - crédits : Encyclopædia Universalis France — Voyager
Encyclopædia Universalis France

Jupiter - crédits : Encyclopædia Universalis France — Jupiter
Encyclopædia Universalis France

Planètes géantes - crédits : Courtesy NASA / Jet Propulsion Laboratory — Planètes géantes
Courtesy NASA / Jet Propulsion Laboratory

À la différence des planètes telluriques et à l'instar des trois autres planètes géantes, Jupiter ne possède pas de surface solide : il s'agit d'une boule de gaz – essentiellement de l'hydrogène et de l'hélium – qui entoure un noyau probablement composé de fer et de silicates, auxquels s'ajoutent probablement des « glaces d'eau », d'ammoniac et de méthane.

Jupiter possède un champ magnétique, une magnétosphère et une ionosphère, et est caractérisé par d'intenses émissions radioélectriques. Comme sur la Terre, les aurores polaires se développent dans les zones de latitudes élevées. Le tableau 1 présente les caractéristiques physiques et orbitales des quatre planètes géantes, comparées à celles de la Terre.

Jupiter : aurores polaires - crédits : Courtesy NASA / Jet Propulsion Laboratory — Jupiter : aurores polaires
Courtesy NASA / Jet Propulsion Laboratory

Planètes géantes - crédits : Encyclopædia Universalis France — Planètes géantes
Encyclopædia Universalis France

Structure de la planète

Jupiter : l'atmosphère - crédits : Courtesy NASA / Jet Propulsion Laboratory — Jupiter : l'atmosphère
Courtesy NASA / Jet Propulsion Laboratory

Jupiter, comme d'ailleurs les autres planètes géantes du système solaire, est un objet profondément différent des planètes telluriques : Mercure, Vénus, la Terre et Mars sont caractérisés par une surface solide de quelques milliers de kilomètres de diamètre, qu'entoure une atmosphère peu épaisse, voire très ténue dans le cas de Mercure. Au contraire, Jupiter est une énorme boule de gaz, composée essentiellement, comme le Soleil et les autres étoiles, d'hydrogène et d'hélium. Les images fastueuses que nous observons au télescope ou qui ont été transmises par les sondes spatiales sont celles des couches extérieures des nuages. Ces nuages dissimulent la structure profonde de la planète, mais les techniques modernes de mesures des rayonnements électromagnétiques réfléchis ou émis par la planète, le repérage précis des trajectoires des sondes spatiales passant à sa proximité et l'application des lois de la physique permettent de se faire une idée étonnamment précise de l'intérieur de la planète.

L'analyse du rayonnement planétaire dans l'ultraviolet, le visible, l'infrarouge et le domaine radioélectrique, tant à partir des observatoires terrestres qu'à l'aide des appareils embarqués à bord des sondes spatiales, a permis de déterminer la température et la composition chimique des couches extérieures de Jupiter sur une épaisseur d'environ 2 000 kilomètres, ce qui est évidemment minime comparé aux quelque 70 000 kilomètres du rayon de Jupiter. Que verrait donc un observateur descendant dans Jupiter, armé des moyens d'investigation nécessaires... et indestructible ?

Venant de l'espace interplanétaire et se dirigeant vers le centre de la planète, notre voyageur rencontre d'abord une haute atmosphère extrêmement ténue, constituée essentiellement d' hydrogène, et où la température est de l'ordre de 1 500 kelvins. Il aborde ensuite, à des niveaux où la pression est de l'ordre de 1 millionième de la pression de l'atmosphère terrestre au sol, une zone au-dessous de laquelle la turbulence est assez forte pour que les divers composants atmosphériques se mélangent à tout moment. La température à cet endroit n'est plus que d'environ 370 kelvins ; elle continue à décroître à mesure que l'on descend. À partir de ce moment, l'atmosphère est composée d'environ 90 p. 100 d'hydrogène moléculaire (H₂) et de près de 10 p. 100 d' hélium. S'y ajoutent une petite quantité de méthane (CH₄) – de l'ordre de 0,1 p. 100 – et des quantités encore plus faibles d'acétylène (C₂H₂) et d'éthane (C[...]

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Écrit par

André BOISCHOT : astronome titulaire à l'Observatoire de la Côte d'Azur
André BRAHIC : professeur de classe exceptionnelle à l'université de Paris-VII-Denis-Diderot
Daniel GAUTIER : directeur de recherche au C.N.R.S., astronome à l'Observatoire de Meudon
Guy ISRAËL : docteur ès sciences, directeur de recherche au C.N.R.S.
Pierre THOMAS : professeur de géologie à l'École normale supérieure de Lyon
Universalis : services rédactionnels de l'Encyclopædia Universalis

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Médias

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Autres références

EXPLORATION DES PLANÈTES GÉANTES - (repères chronologiques)
- Écrit par James LEQUEUX
- 851 mots
Janvier 1610 Galilée découvre les quatre plus gros satellites de Jupiter, qu'il nomme « astres médicéens », et que nous appelons aujourd'hui satellites galiléens : il s'agit de Io, Europe, Ganymède et Callisto.
1656 Christiaan Huygens présente sa découverte du plus gros...
SURVOL DE JUPITER PAR LES SONDES VOYAGER
- Écrit par James LEQUEUX
- 209 mots
- 2 médias
Lancées en 1977, les deux sondes spatiales Voyager de la N.A.S.A. survolent Jupiter en 1979 : Voyager-1 le 5 mars, Voyager-2 le 9 juillet, à des distances minimales de 206 700 kilomètres et 570 000 kilomètres du sommet des nuages, respectivement. Mettant à profit le champ gravitationnel de la planète...
ASTÉROÏDES
- Écrit par Christiane FROESCHLÉ, Claude FROESCHLÉ, Patrick MICHEL
- 10 700 mots
- 13 médias
...américain Daniel Kirkwood, qui les a découvertes en 1867), qui correspondent à des orbites dont la période de révolution est en rapport simple avec celle de Jupiter (1/3, 2/5, 3/7 et 1/2). En revanche, la ceinture extérieure, comprise entre 3,3 et 5,2 ua, est pratiquement dépeuplée, et l'on observe cette fois...
ASTROLOGIE
- Écrit par Jacques HALBRONN
- 13 311 mots
...imposer, depuis le Moyen Âge, un modèle défendu par un Albumasar et, à sa suite, un Pierre d'Ailly (xv^e s.), constitué du cycle des conjonctions de Jupiter et de Saturne, qui se rejoignent tous les vingt ans. En tenant compte du fait que ces conjonctions se succèdent selon la structure d'un triangle,...
COMÈTES
- Écrit par Myriam DÉTRUY
- 4 347 mots
- 7 médias
...été immatriculée D/1993 F2 (Shoemaker-Levy). C'est la neuvième qui porte leur nom, et celle-ci a pour particularité d’avoir été capturée par la planète Jupiter, autour de laquelle elle a tourné en s’en rapprochant depuis les années 1970. Un passage à moins de 50 000 kilomètres de la surface en 1992 l'a...
ÉCLIPSES
- Écrit par Bruno MORANDO
- 2 360 mots
- 9 médias
Cependant, des éclipses d'autres corps du système solaire présentent toujours de l'intérêt. Ainsi, les quatre gros satellites de Jupiter découverts par Galilée en 1610 s'éclipsent quand ils passent dans le cône d'ombre projeté par la planète géante. En étudiant le décalage observé entre l'instant...
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