La haute atmosphère au-dessus de la célèbre tache rouge de Jupiter - une tempête géante qui dure depuis des siècles - est beaucoup plus chaude que partout ailleurs sur cette géante gazeuse. Une nouvelle étude, publiée dans la revue Nature, conduit les scientifiques à supposer que les mouvements d'une tempête géante qui fait rage dans la basse atmosphère de la planète sont responsables de la température plus élevée dans la haute atmosphère de Jupiter. En d'autres termes, cela signifie que les deux couches de l'atmosphère de la planète sont interconnectées et peuvent s'influencer l'une l'autre.
La grande tache rouge, comme on l'appelle, est l'une des caractéristiques les plus reconnaissables de Jupiter. Comme indiqué par l'agence aérospatiale de la NASA, cet ouragan géant couvre une zone de plusieurs milliers de kilomètres au-dessus de la surface de la planète et possède des vents qui soufflent à des vitesses allant jusqu'à 650 kilomètres par heure. La grande tache rouge a été observée depuis la fin des années 1800. Les astronomes essaient tout ce temps de comprendre comment cette tempête s'est formée et quel genre d'atmosphère l'entoure.
À notre époque, les scientifiques, en utilisant des données obtenues à l'aide du télescope infrarouge de la NASA à Hawaï, ont découvert que l'atmosphère de cette région est d'environ 1600 degrés Kelvin (ou environ 1300 degrés Celsius) plus chaude que la température moyenne de la haute atmosphère sur le reste. surface de Jupiter, qui est d'environ 626 degrés Celsius. Cela s'explique par le fait que les écoulements turbulents de cette tempête géante créent des ondes acoustiques dirigées depuis la planète, qui ensuite secouent (et chauffent ainsi) les atomes de la haute atmosphère, créant des différences de température si importantes.
Cette découverte suggère que la couche inférieure et la couche supérieure de l'atmosphère de Jupiter sont interconnectées et capables de s'influencer l'une l'autre. Ce fait est assez surprenant si l'on considère que la couche supérieure de l'atmosphère de la planète est d'environ 800 kilomètres plus large que la couche inférieure.
«Nous ne pensions pas que les deux régions pouvaient être interconnectées de manière particulière, mais il s'avère qu'elles ne le sont pas», déclare le chercheur principal James O'Donoghue, explorateur planétaire à l'Université de Boston.
Cette relation peut également aider à expliquer le mystère de la «crise énergétique» planétaire qui sévit depuis de nombreuses années parmi les scientifiques planétaires. Elle consiste en ce que les couches supérieures de l'atmosphère de Jupiter, et en fait de toutes les géantes gazeuses de notre système solaire, sont beaucoup plus chaudes qu'elles ne devraient l'être. Les modèles informatiques montrent que compte tenu de la distance du Soleil à la planète, la température de la haute atmosphère de Jupiter devrait en fait être d'environ 300 degrés Kelvin (27 degrés Celsius). Cependant, des observations directes montrent que sa haute atmosphère est beaucoup plus chaude que cet indicateur. Les scientifiques ne savaient pas vraiment comment expliquer cet écart de température, mais une nouvelle étude a incité les experts à conclure que l'excès de chaleur provient des courants qui se trouvent dans la basse atmosphère.
Auparavant, on pensait que les aurores aux pôles de Jupiter pourraient se propager plus profondément dans l'atmosphère et ainsi en chauffer le reste. Cependant, comme le note O'Donoghue, les modèles informatiques ont montré que cela était peu probable. En raison des vents ultra-rapides se déplaçant d'est en ouest le long de l'équateur de Jupiter, les aurores restent le plus souvent exclusivement aux pôles de la planète. Une autre explication a été proposée concernant les caractéristiques acoustiques des tempêtes. Cependant, aucune preuve directe de cela n'a été trouvée. Une nouvelle étude des températures sur la grande tache rouge de Jupiter a donné aux scientifiques une idée de la façon dont ce processus se produit réellement.
Une illustration de la façon dont la grande tache rouge envoie des vagues dans la haute atmosphère de la planète
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«Une bonne analogie est la façon dont nous remuons une tasse de café avec une cuillère», dit O'Donoghue.
«Si vous tournez une cuillère dans le sens des aiguilles d'une montre, puis que vous la tournez brusquement dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, de nombreuses vagues et éclaboussures se formeront à la surface du café. Et en remuant le café de cette façon, vous le réchauffez. De plus, dans le cadre de cette agitation, certaines ondes sonores sont générées.
À peu près la même chose se produit avec la grande tache rouge. Alors que la tempête tourne dans le sens antihoraire, elle frappe les courants de la basse atmosphère, qui se déplacent dans le sens horaire, créant une turbulence colossale. Cela fait également monter les ondes acoustiques verticalement vers le haut. Les vagues commencent à secouer les atomes de la haute atmosphère et à la chauffer.
Des processus similaires ont lieu sur Terre. Par exemple, lorsque les courants d'air se déplacent au-dessus des Andes, l'air entre en collision avec les montagnes et des ondes acoustiques se forment qui montent dans la haute atmosphère, la chauffant légèrement. Il est à noter que même après les ouragans et les tsunamis qui se produisent sur Terre, l'atmosphère devient également un peu plus chaude.
Les scientifiques ont maintenant des preuves très convaincantes de ce qui se passe réellement avec la grande tache rouge de Jupiter. À leur avis, les mêmes processus peuvent avoir lieu sur d'autres zones de la surface de cette planète. À l'avenir, les chercheurs prévoient de commencer à observer les plus petites tempêtes de la géante gazeuse et de créer par la suite une carte de température assez précise de sa haute atmosphère.
Il faut également rappeler que récemment le vaisseau spatial Juno est entré sur l'orbite de Jupiter, qui étudiera également ce monde gigantesque et pourra fournir les données les plus précises sur cette planète. Les scientifiques pensent que la sonde est très susceptible de trouver des processus similaires pour chauffer l'atmosphère sur de plus petits ouragans. De plus, l'appareil, grâce à son puissant équipement d'observation, permettra de regarder encore plus profondément à l'intérieur du Great Red Spot.
«L'article à l'étude aujourd'hui suggère que la grande tache rouge est responsable du réchauffement important de l'atmosphère au-dessus d'elle», explique Mike Janssen, membre de la mission Juno au Jet Propulsion Laboratory de la NASA.
"Notre appareil aidera à expliquer ce qui est responsable de la grande tache rouge elle-même."
NIKOLAY KHIZHNYAK