JUPITER, planète

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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.

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
Courtesy NASA / Jet Propulsion Laboratory

Structure de la planète

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'[...]

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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

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Pour citer cet article

André BOISCHOT, André BRAHIC, Universalis, Daniel GAUTIER, Guy ISRAËL, Pierre THOMAS, « JUPITER, planète », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le . URL :

« JUPITER, planète ». Dans Encyclopædia Universalis [en ligne]. Consulté le sur

Encyclopædia Universalis, s.v. « JUPITER, planète », Consulté le ,

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