Jupiter

Jupiter est le géant du Système solaire — une boule d'hydrogène et d'hélium si vaste que toutes les autres planètes pourraient y tenir avec de la place à revendre. Avec un rayon d'environ 69 900 km, elle est onze fois plus large que la Terre et, avec 318 masses terrestres, plus de deux fois plus massive que toutes les autres planètes réunies. Elle n'offre aucune surface solide où se tenir : en descendant à travers ses nuages en bandes, le gaz devient simplement plus chaud et plus dense jusqu'à se comporter comme un métal liquide chaud et électriquement conducteur, et ce jusqu'à un noyau diffus de matière plus lourde qui se fond dans l'hydrogène environnant.

Malgré son gabarit, Jupiter est la planète qui tourne le plus vite parmi celles que nous connaissons. Un seul jour y dure moins de dix heures, et cette rotation furieuse projette l'équateur vers l'extérieur en un renflement visible, donnant à la géante un profil légèrement aplati, en forme d'œuf, perceptible même dans une lunette d'amateur.

Un monde fait de météo

Jupiter n'a ni croûte, ni continents, ni océans d'eau — seulement une atmosphère profonde et turbulente, composée d'environ 90 % d'hydrogène et 10 % d'hélium, avec des traces d'ammoniac, de méthane et d'eau. Son visage familier de bandes crème et rouille correspond à un motif de courants-jets alternés : des « zones » claires de gaz ascendant et des « ceintures » plus sombres de gaz descendant, filant l'une contre l'autre à des centaines de kilomètres par heure. Là où elles cisaillent l'une contre l'autre, elles engendrent des tempêtes et des tourbillons qui peuvent persister pendant des années.

La sonde Juno de la NASA, en orbite autour de la planète depuis 2016, a découvert que ces vents ne sont pas un simple vernis de surface. Ils plongent sur environ 3 000 km dans l'intérieur avant que l'atmosphère tourbillonnante ne cède enfin la place au fluide électriquement conducteur situé plus bas. Juno a aussi révélé des amas de cyclones disposés en polygones géométriques autour de chaque pôle — un pentagone de tempêtes autour du pôle sud et un octogone autour du pôle nord, une forme de météorologie sans équivalent nulle part sur Terre.

La Grande Tache rouge

L'élément emblématique de Jupiter est la Grande Tache rouge, une tempête de haute pression si vaste qu'elle est observée sans interruption au télescope depuis bien plus d'un siècle ; une tache semblable avait été notée dans les années 1660, même si des travaux récents suggèrent que cette tempête ancienne pourrait avoir été distincte et s'être estompée par la suite. C'est un anticyclone, une tempête tournant à l'inverse des systèmes dépressionnaires terrestres, avec des vents fouettant son pourtour à plus de 400 km/h — et, selon les mesures de Juno, jusqu'à environ 680 km/h. Les instruments de Juno ont montré que ses racines s'enfoncent sur environ 300 km dans l'atmosphère, bien plus profondément qu'aucune tempête sur Terre.

La tache rétrécit également. Il y a un siècle, elle était assez large pour engloutir trois Terres côte à côte ; aujourd'hui, elle s'est réduite à guère plus de la largeur d'une seule Terre et est devenue plus circulaire. Pourquoi elle se contracte — et comment elle a pu perdurer aussi longtemps sans océan ni terre pour puiser son énergie — reste l'une des questions ouvertes de la planète.

Un monstre magnétique

Au plus profond de Jupiter, l'hydrogène est comprimé si fortement qu'il se transforme en un liquide métallique et électriquement conducteur. Brassée par la rotation rapide de la planète, cette couche agit comme une dynamo colossale, générant le champ magnétique le plus puissant de toutes les planètes — environ vingt fois plus intense que celui de la Terre, et assez vaste pour s'étendre sur des millions de kilomètres en direction du Soleil. Si elle émettait une lueur visible, la magnétosphère de Jupiter paraîtrait plus grande que la pleine Lune dans notre ciel.

Ce champ piège une ceinture de radiations mortelles et alimente aux pôles des aurores des centaines de fois plus puissantes que les aurores boréales terrestres. Il se couple aussi à la lune volcanique Io, qui alimente le système en un tore de soufre et d'oxygène chargés, et illumine des empreintes aurorales permanentes dans la haute atmosphère de Jupiter.

Un système solaire miniature de lunes

Jupiter règne sur au moins 95 lunes connues — un total qui continue de grimper à mesure que les relevés détectent des captures externes toujours plus petites. Quatre d'entre elles se distinguent : Io, Europe, Ganymède et Callisto, les lunes galiléennes que Galilée repéra à travers sa lunette en janvier 1610. En les observant naviguer d'un côté à l'autre de Jupiter, il obtint la première preuve directe que tout, dans les cieux, ne tourne pas autour de la Terre.

Ces quatre lunes sont des mondes à part entière. Io est le corps le plus volcaniquement actif du Système solaire ; Europe cache sous sa glace un océan salé qui pourrait contenir plus d'eau que toutes les mers de la Terre réunies ; Ganymède est la plus grande lune connue, plus grande que la planète Mercure et la seule lune dotée de son propre champ magnétique ; et Callisto, sombre et meurtrie, conserve l'une des plus anciennes surfaces que nous connaissions. Jupiter porte aussi un discret jeu d'anneaux poussiéreux, découvert par Voyager en 1979 et alimenté par des débris arrachés à ses lunes internes.

Une histoire de visites

Jupiter fut la première planète externe atteinte par une sonde. Pioneer 10, de la NASA, la survola en 1973, puis Pioneer 11 en 1974, confirmant l'intense radiation de la planète et sa nature fluide. Les Voyager jumeaux suivirent en 1979, découvrant les volcans d'Io, la coquille de glace d'Europe et le système d'anneaux au cours d'une seule paire de survols. Galileo devint le premier orbiteur en 1995, larguant une sonde directement dans les nuages et étudiant les lunes pendant huit ans.

Juno est arrivée le 4 juillet 2016 sur une orbite polaire en boucle conçue pour plonger sous les ceintures de radiations et sonder l'intérieur, la gravité et le champ magnétique de la planète. Sa mission a depuis été prolongée pour survoler de près les lunes galiléennes. Le prochain chapitre est déjà en cours : la sonde JUICE de l'Agence spatiale européenne, lancée en 2023, se dirige vers Jupiter pour se concentrer sur ses lunes glacées porteuses d'océans, aux côtés d'Europa Clipper, de la NASA, lancée en 2024.

Comment repérer Jupiter

Jupiter est l'un des objets les plus faciles à repérer à l'œil nu — un point brillant, stable, d'un blanc crémeux, qui éclipse toutes les étoiles et n'est généralement dépassé que par la Lune et Vénus. Elle atteint l'opposition, son moment le plus brillant et le plus proche, environ tous les 13 mois, se levant au coucher du Soleil et brillant toute la nuit. De simples jumelles suffisent à révéler les quatre lunes galiléennes alignées à ses côtés, un alignement qui se réorganise visiblement d'une nuit à l'autre. Une petite lunette ajoute les sombres ceintures nuageuses et, lorsqu'elle est tournée vers nous, la Grande Tache rouge elle-même.