LES PLANETES GAZEUSES JUPITER Nous voici maintenant arrivés à la planète principale du système solaire. LesAnciens qui associaient le nom de Vénus à l'étoile du soir (ou du matin) avaient réservé le trône du ciel au maître de I'Olympe, au Z-eus grec, c'est à dire à Jupiter. La science moderne a conservé à cette planète le rang prepondérant que lui avait donné I'astronomie ancienne. En effet, Jupiter est le deuxième corps le plus massif du système solaire après le Soleil bien sûr ! Sa masse atteint deux fois et demi la masse totale de I'ensemble des aufres planètes mais seulement le millième de celle du Soleil. En conséquence, Jupiter est le principal élément perturbateur des mouvements planétaires, responsable de certaines particularités de la ceinture d'astéroides et de la capture de nombreuses comètes. C'est I'astre le plus brillant du ciel noctume après la Lune et Vénus avec une magnitude de -2,1, au moment de I'opposition. CARACTERIS TIQUES ORBITALE S Demi grand axe : 778 4I2 027 l{ffr Périhélie :74A 520 000 km Aphélie : 816 620 000 Excentricité : 0,04839266 (3 fois plus importante que celle de la Tene) Révolution sidérale : 11,862 ans Révolution synodique : 398, 8613 jours Inclinaison sur l'écliptiçpe : 1,30" Vitesse orbitale moyenne:13, 05 km/s Satellites connus:67 Anneaux connus : 3 CARACTERI STIQUES PFrySIQT]E S Diamètre équatorial :142 984 km Diamètre polaire : 133 728lffn Aplatissement : 0,06487 Volume :1,43 x 10 puissance 15 km cubes soit 1321 Terres Masse : 1,9 x 10 puissance2T kg soit 318 Terres Masse volumique : 1,326kÿmcube Accélération de la pesanteur :24,8 m/sec/sec Vitesse de libération : 59,5 km/sec Jour sidéral : t h 55 min 27 sec Vitesse de rotation à l'équatevr : 47 051 ladh Inclinaison de I'axe :3,L2" Température de surface : T72 K soit -161" C Albédo de Bond :0,343 STRUCTI'RE DE LA PLANETE L'étude de I'aplatissement de la planète compte tenu de sa densité et de sa vitesse de rotation laisse penser que celle-ci possède un noyuru solide de 12 masses terrestres environ, composé de fer et de silicates. Ce noyau serait entouré d'hydrogène kr ' en phase métallique (état comparable à la consistance du mercure vu la pression) qui occllpe 78Yo du diamèke de la planète le reste étant composé d'hydrogène liquide et d'hélium. Il est à noter que la planète restitue plus d'énergie qu'elle n'en reçoit du Soleil, ce phénomène étant lié, sans doute, aux pressions énormes qui échauffent les gaz de l'atmosphère. ATMOSPI#RE ET METEOROLOGIE L'atmosphère externe de Jupiter subit une rotation diffirentielle étudiée pour la première fois par Dominique CASSIM en 1690. Des bandes nuageuses disposées à diffirents latitudes circulent à l'opposé des vents dominants. Des tempêtes avec des vents de 600 km/h sont courantes et des orages extrêmement violents, avec des phénomènes électriques d'une puissance inconnue sur Terre, se déchaînent en pefinanence. On peut observer en particulier un anticyclone, la Grande Tache Rouge (12000 x 35000km), vu depuis 1660, qui semble donc être une structure permanente de I'atmosphère jovienne. LES ANNEAUXDE JUPITER La planète possède trois anneaux très fins et sombres constitués de . poussières continuellement arrachées aux lunes par des micro impacts météoritiques. Ces anneaux sont tellement fins qu'ils n'ont été découverts que par la sonde Voyager 1 en 1979. Le premier est appelé << halo >> et se situe entre 90 et 120 000 krn de la 128 000km et le planète. Le second appelé anneau principal se situe enfe tzÙ troisième dit anneau « gossamer » (gaze en anglais) se situe entre 128 000 et 280 000 km (il est constitué de matière provenant du satelliteAmalthée). * LA MAGNETOSPI{ERE Le champ magnétique de Jupiter est 14 fois plus puissant que celui de la Têrre. Cela provient de la rotation très rapide de la planète et en particulier de l'épaisse couche d'hydrogène métallique qui agit comme une gigantesque dynamo. En valeur absolue, c'est le plus intense du système solaire exception faite du Soleil bien entendu. LES SATELLITES DE JIIPITER Outre les satellites Galiléens énormes et bien connus etAmalthée, découvert par Edward BARNARD, en 1892, à I'observatoire de LICK (USA), les autres satellites de la planète sont d'une taille plus modeste (entre 7 ü25 km) et seulement une cinquantaine ont reçu des noms tirés d'ailleurs de la mÿhologie antique. GANYMEDE : avec ses 5262 km de diamètre c'est le plus gros du système solaire. CALLISTO : avec 4821. km est à peu près aussi gros que Mercure. IO et EITROPE ont une taille similaire à celle de la Lune. AMAL:THEE fait piètre figure avec ses 262k$ mais i1 constitue le 5ème plus gros satellite de Jupiter. Les orbites de IO, EUROPE et GANYMEDE sont en résonance : Quand Ganymède fait un tour de Jupiter, Europe tourne exactement deux fois et Io quatre fois. Les orbites satellitaires sont quasi circulaires, ce qui est dû aux forces de marées exercées par Jupiter sur ces trois satellites, provoquant notamment un volcanisme très actif sur Io Les mouvements des satellites galiléens sont très rapides : en moins d'une heure on peut voir leurs positions se modifier. Ils présentent à I'observateur quatre sortes de phénomènes : - les passages sur le disque de Jupiter (sauf Callisto) - les passages de I'ombre des satellites sur le disque - les éclipses dues au passage dans I'ombre de la planète - les occultations qui se produisent quand un satellite passe derrière la planète INFLUENCE DE JUPITER SUR LE SYSTEME SOLAIRE Jupiter est un véritable puits gravitationnel qui attire ou dévie les corps qui passent à proximité. On dit aussi que c'est un << aspirateur cosmique >> ce qui présente pour nous unavarfiage certain : il nous protège d'une multitude d'objets dont la trajectoire initiale aurait pu menacer la Terre. Très près de nous? en juillet 1994, on a pu assister en direct à I'impact de la comète LEVY-SHOEMAKER qui, après son tour du Soleil, s'est écrasée sur la planète géante, phénomène qui fut visible même dans les télescopes d'amateurs. Il est aussi surprenant de constater que la plupart des orbites planétaires, sauf celle de Mercure, sont plus proches du plan orbital de Jupiter que du plan << équatorial >> du Soleil ce qui démontre bien f influence de la planète géante sur ses voisines du système solaire. JTIPITER ET LAVITESSE DE LALUMIERE En 1667, Jean-Dominique CASSIM met au point des tables de calcul des éclipses des satellites Joviens suffisamment exactes. On put ainsi prévoir le moment exact de ces éclipses mais on constata très vite uno avance dans ce phénomène quand Jupiter était en opposition et un retard quand Jupiter était en conjonction. Le Danois Ole ROËMER sut le premier expliquer ce fait par le temps de propagation de la lumière car, entre conjonction et opposition, la distance Terre-Jupiter varie d'une valeur égale au diamètre de I'orbite terrestre soit 16 min 30 sec environ en temps de lumière. ANNEXE F*r ll ;:.' ,..' .-' P. ,"i.-fl; :t,"."" "î -t tt""- '" ) {-."tij*:,ii;} .' 'n'.'..u i: i:'":'.'i . . ".':.. i Folg Jto JUFITEN DONT{ÉE§ SUH L'ENSEMBLE DE§ SATELLITES DE DATA ON THE GALILEAN AND OTHER SÂTELL,TES OF JUPITEfr Dôrilrdc rlhèdo nngnhu& ioulpn gàonÉtnqÉ YÙlrclb NO{ ÉrildG sôileh élor§.tlofl maximrh - llo ll Eùrop. lli Grnymedc lV C.,lÉlo V AmnIE! 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