La Planète Jupiter
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Jupiter est la cinquième planète du système solaire, située entre Mars et Saturne. Jupiter est la plus grosse et la plus massive des planètes du système solaire. La rotation de Jupiter est très rapide, elle s'effectue en une durée moyenne de 9h53m. Jupiter décrit une orbite circulaire autour du Soleil en 11 ans et 315 jours.
Jupiter est 5,2 fois plus éloignée que la distance moyenne de la Terre au Soleil. A cause de cet éloignement, Jupiter reçoit 27 fois moins d'énergie solaire que la Terre. Cela donne une température à la surface de Jupiter de -140°C. L'analyse du rayonnement thermique de la planète montre qu'elle rayonne davantage de chaleur qu'elle n'en reçoit du Soleil, ce qui implique l'existence d'une source de chaleur interne.
Le diamètre équatorial de Jupiter est 11,2 fois celui de la Terre. Sa masse est 319 fois celle de la Terre et près de 2,5 fois la somme de celles de toutes les autres planètes réunies. La distance de Jupiter à la Terre varie entre 600 et 900 millions de kilomètres.
L'atmosphère de Jupiter est le siège d'une activité intense, avec des vents, des tourbillons, des mouvements de matières, des interactions entre taches, des arcs lumineux, des décharges électriques, des rayonnements électro-magnétiques, des aurores polaires. L'ensemble de l'atmosphère présente une structure thermique complexe avec une température moyenne, au niveau des nuages de l'ordre de -150°C.
La grande tache rouge, cette étrange formation ovale, de taille variable, est visible dans l'hémisphère Sud de Jupiter. Il s'agit d'un gigantesque tourbillon atmosphérique. C'est un centre d'intense activité, comme en témoigne son aspect extrêmement mouvant et des tourbillons s'y développent. Sa couleur peut être plus ou moins accentuée et varier du rouge au brun.
Observé au télescope le disque de Jupiter, présente un aspect strié très caractéristique. Des bandes brillantes et des bandes sombres, disposées parallèlement, alternent de part et d'autre de l'équateur. La planète Jupiter possède un mince anneau de matière situé dans le plan équatorial de la planète.
Cette découverte montre que Saturne n'est pas la seule planète à être dotée d'un système annulaire et que la formation d'un anneau de matière a probablement constitué, au contraire, une étape de l'évolution de toutes les grosses planètes. L'épaisseur de l'anneau n'exède pas 1 km. Il est constitué d'un mélange de poussières et de glace.
Les missions spatiales ont permis, par ailleurs, une meilleure connaissance du cortège de satellites entourant Jupiter. On connaît désormais 16 satellites autour de la planète. Ce sont tous de petits objets, à l'exception des 4 satellites découvert par Galilée en 1610 et souvent qualifiés, pour cette raison, de satellites galiléens.
Les quatre satellites galiléens - Io, Europe, Ganymède et Callisto - constituent avec Jupiter lui-même une véritable réplique en miniature du système solaire. Ils possèdent des dimensions planétaires, le plus gros, Ganymède est plus volumineux que la planète Mercure.
Et à l'instar des planètes autour du Soleil, ils gravitent autour de Jupiter dans le même sens, en décrivant des orbites presque circulaires. Enfin, leur densité est d'autant plus faible qu'ils sont plus éloignés de Jupiter, exactement comme pour les planètes par rapport au Soleil.
Io gravite à 420 000 km de Jupiter. La surface de cet astre de 3640 km de diamètre apparaît dominée par la présence de formations volcaniques, entre lesquelles s'étendent de vastes plaines séparées par des escarpements.
Une centaine de cheminées volcaniques de plus de 25 km de diamètre y ont été repérées, dont certaines entourées de coulées radiales de laves. La découverte la plus spectaculaire a été celle de volcans en éruption, d'où s'échappent des panaches de gaz à des altitudes atteignant jusqu'à 280 km.
L'activité volcanique assure de toute évidence un remodelage continuel de la surface de Io. On a détecté près de l'orbite du satellite Io, un anneau de sodium neutre, que l'on considère constitué d'atomes arrachés au sol par les particules chargées qui le bombardent.
Io est un monde rocheux, où prédominent les silicates. Mais son activité volcanique implique la présence, en profondeur, de matériaux en fusion. La présence de poches de dioxyde de soufre liquide comparables aux nappes observées dans le sous-sol terrestre, explique les panaches volcaniques et l'existence de nuages blancs qui semblent surgir par endroits des fractures de la croûte.
Europe le second satellite galiléen offre un aspect différent. Sa surface largement recouverte de glace apparaît dépourvue de tout relief, en dehors d'une série de monticules dont l'altitude n'exède pas 100 mètres. Ce satellite dont le diamètre mesure 3130 km possède une structure essentiellement rocheuse, avec une écorce de glace n'excédant pas 100 km d'épaisseur. La température à la surface est d'environ -180°C.
L'absence quasi totale de cratères d'impact sur Europe pourrait s'expliquer par l'existence d'un processus de formation dynamique de la glace qui viendrait effacer peu à peu les cicatrices laissées par la chute de météorites.
Ganymède est le plus volumineux des satellites galiléen de Jupiter avec 5276 km de diamètre. Comme Io, Ganymède est entouré d'une légère atmosphère, mais qui semble très ténue. Il présente un disque portant des taches claires colorées, marqué de très nombreux sillons et de cratères d'impact de type lunaire.
Ganymède a des terrains d'âges très différents, ce qui semble refléter une histoire géologique complexe avec des zones criblées de cratères d'impact, creusés probablement il y a plus de 4 milliards d'années, à l'époque où les astres du système solaire naissant se trouvèrent soumis à un bombardement intense de très grosses météorites.
On observe également sur Ganymède des failles transversales qui rappelent beaucoup les failles coupant à angle droit les dorsales océaniques à la surface de la Terre. Ces failles seraient provoquées par des changements de phase de glaces provenant des profondeurs du satellite. Ces glaces soumises à de très hautes pressions, augmenteraient de volume et produisant ainsi les phénomènes de cisaillement observés.
Ganymède ne possède ni hautes montagnes ni profonds bassins. La structure de Ganymède se compose d'une écorce de glace, épaisse de 75 km au maximum et un noyau riche en silicates. Il y a sensiblement sur Ganymède, comme sur la Terre, une activité tectonique intense.
Callisto est le satellite galiléen le plus extérieur, il gravite à une distance qui représente 14 fois le diamètre de la planète Jupiter. Avec un diamètre de 4840 km, Callisto possède une structure voisine de Ganymède, mais beaucoup plus sombre et presque entièrement criblée de cratères.
La surface de Callisto, en dépit de sa ressemblance avec celles de la Lune et de Mercure quant à l'abondance des cratères, s'en différencie par l'absence de montagnes et de grands cratères et la faible profondeur des cratères de taille moyenne.
Les images prises par Voyager 1 montrent qu'Amalthée est un astéroïde rougeâtre, de forme allongée, dont le grand axe est orienté vers Jupiter et le petit axe perpendiculaire au plan de l'orbite. De la forme irrégulière du satellite, on déduit que sa rigidité interne est importante et qu'il ne contient que peu de substances volatiles.
Les sondes Voyager ont identifiés deux satellites beaucoup plus petits d'environ 40 km, et encore plus proches de Jupiter. Tous deux gravitent à proximité immédiate de l'anneau découvert autour de la planète. Un troisième satellite a été également repéré entre les orbites d'Amalthée et de Io avec un diamètre compris entre 70 et 80 km.
La famille des satellites connus de Jupiter comprend également huit autres membres. Ils sont très petits, beaucoup plus éloignés de la planète. Il sont répartis en deux groupes bien distincts de quatre satellites, ce sont très certainement des astéroïdes capturés.
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