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Jupiter
Jupiter est la 5ème planète du Soleil et de loin la plus grosse de toutes.
Rayon orbital : 778,33 millions de km (5,20 UA)
Diamètre équatorial : 142 984 km
Diamètre polaire : 133 708 km
Masse : 1,9 1027 kg
.
Mots
Jupiter est environ deux fois plus massive que toutes les autres planètes réunies (318 fois plus que la Terre).
Jupiter (aussi connu en tant que Jove; Zeus en grec) était le Dieu des Dieux, le maître de l'Olympe et le patron
de l'état romain. Zeus était le fils de Cronos (Saturne)
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Jupiter est le 4ème objet le plus brillant dans le ciel, après le Soleil, la Lune et Vénus (cependant Mars est
parfois plus brillante).Jupiter est connue depuis l'aube de l'humanité.
La découverte par Galilée en 1610 des 4 plus grosses lunes de Jupiter, Io, Europe, Ganymède et Callisto
(désormais connues comme les lunes galiléennes) fut la première découverte d'un système apparemment non
centrée sur la Terre.
Cette découverte favorisa largement la théorie héliocentrique de Copernic et Galilée fut arrêté par l'Inquisition
pour avoir ouvertement soutenu sa théorie. Il dû abjurer ses idées et il fut emprisonné pour le reste de sa vie.
Jupiter a été visitée pour la première fois par Pioneer 10 en 1973 et plus tard par Pioneer 11, Voyager 1,
Voyager 2 et Ulysses. La sonde Galileo est actuellement en orbite autour de Jupiter et devrait envoyer des
données pendant encore au moins deux ans.
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Les géantes gazeuses ne possèdent pas de surface solide, leurs matières gazeuses deviennent juste de plus en
plus dense lorsque l'on s'enfonce dans l'atmosphère (Les rayons et diamètres de ces planètes sont donnés pour
une altitude correspondant à une atmosphère). Quand nous regardons ces planètes en lumière visible, nous ne
pouvons voir que le sommet des plus hauts nuages dans l'atmosphère.
Jupiter est composée d'environ 90% d'hydrogène et de 10% d'hélium (en nombre d'atomes, 75/25% en masse)
ainsi que de quelques traces de méthane, eau, ammoniac et "roches".
Cette composition est très proche de celle de la Nébuleuse Solaire primordiale à partir de laquelle le système
solaire a été formé. Saturne possède aussi une composition similaire mais Uranus et Neptune ont beaucoup
moins d'hydrogène et d'hélium
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Notre connaissance de l'intérieur de Jupiter (et des autres planètes gazeuses) est très indirecte et risque de le
rester pour longtemps. Les données recueillies par la sonde atmosphérique de Galileo ne descendent pas en
dessous de 160 km sous le sommet des nuages.
Jupiter possède probablement un noyau rocheux qui équivaut de 10 à 15 fois la masse de la Terre.
Au-dessus du noyau repose la plus grosse partie de la planète, sous forme d'hydrogène métallique liquide.
Cette forme exotique du plus commun des éléments n'est possible qu'à une pression excédant les 4 millions de
bars. L'hydrogène métallique liquide consiste en des protons ionisés et des électrons (comme l'intérieur du
Soleil mais à une température bien moindre).
A la température et la pression qui règnent dans Jupiter l'hydrogène n'est plus un gaz mais un liquide. C'est
aussi un bon conducteur électrique, ce qui explique l'origine du champ magnétique de Jupiter. Cette couche
contient aussi probablement un peu d'hélium et des traces de diverses "glaces".
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On suppose que la couche la plus extérieure est composée d'ammoniac, d'hydrosulfite d'ammonium et d'un
mélange de glace et d'eau. Toutefois, les premiers résultats de la sonde Galileo montrent des signes très faibles
de nuages (un instrument semble avoir détecté la couche supérieure alors qu'un autre pourrait avoir vu la
seconde).
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Cependant le point d'entrée de la sonde était exceptionnel : des observations effectuées de la Terre ont suggéré
que le site de la pénétration de la sonde puisse bien avoir été l'un des plus chauds et des plus dénués de nuages
de Jupiter à ce moment.
Les données de la sonde Galileo ont aussi indiqué qu'il y a beaucoup moins d'eau que l'on pensait. On
s'attendait à ce que l'atmosphère de Jupiter contienne environ deux fois plus d'oxygène (combiné avec
l'hydrogène abondant pour former de l'eau) que le Soleil.
Aujourd'hui, la concentration en oxygène semble être la même que celle du Soleil. Le ratio hydrogène/hélium
est aussi proche de celui du Soleil, ce qui implique que la composition de la majeure partie de Jupiter n'a pas
beaucoup évolué depuis la formation du système solaire. La densité et les températures élevées relevées dans
les parties les plus hautes de l'atmosphère ont aussi été très surprenantes.
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Jupiter et les autres planètes gazeuses présentent des vents très puissants et confinés dans de larges bandes de
latitude. Les vents soufflent dans des directions opposées dans des bandes adjacentes. De légères différences
de température entre ces bandes sont responsables de leurs différentes couleurs.
Les bandes claires sont appelées zones tandis que les sombres sont appelées ceintures. Les bandes de Jupiter
ont été observées depuis longtemps mais les tourbillons complexes sur les frontières des bandes n'étaient pas
connus avant que Voyager n'effectue un passage près de la planète.
Les données de la sonde Galileo ont indiqué que les vents étaient même plus rapides que ce que l'on pensait
(plus de 600 km/h) et se prolongaient aussi loin que la sonde fut capable d'observer. L'atmosphère de Jupiter
présente de nombreuses turbulences, ce qui semble indiquer que les vents sont principalement dus à la chaleur
interne de Jupiter plutôt qu'à l'énergie solaire comme sur la Terre.
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Les couleurs vives des nuages de Jupiter sont probablement le résultat de réactions chimiques subtiles des
traces d'éléments dans son atmosphère, impliquant peut-être le soufre dont les composés s'étalent sur une large
variété de couleurs; cependant les détails sont inconnus.
Les couleurs correspondent à l'altitude des nuages: les bleus étant les plus bas, suivis par les bruns et les
blancs, les rouges étant les plus hauts. On peut parfois observer les couches les plus basses à travers des trous
dans les couches supérieures.
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La Grande Tache Rouge a été observée de la Terre depuis plus de 300 ans (sa découverte est habituellement
attribuée à Cassini ou Robert Hooke au 17ème siècle). Cette tache est un ovale d'environ 12000 x 25000 km,
assez grand pour contenir deux Terres. D'autres taches similaires plus petites sont connues depuis quelques
dizaines d'années. Des observations infrarouges et le sens de sa rotation indiquent que la Grande Tache
Rouge est une région de haute pression dont la partie supérieure des nuages est sensiblement plus haute que
les régions voisines. Des structures similaires ont été observées sur Saturne et Neptune. Cependant, on ne sait
toujours pas comment ces structures peuvent persister aussi longtemps.
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Jupiter dégage plus d'énergie dans l'espace qu'elle n'en reçoit du Soleil. En effet, l'intérieur de Jupiter est
chaud: la température du noyau est probablement de 20000 °C. Cette chaleur est générée par le mécanisme
Kelvin-Helmholtz, une lente compression gravitationnelle de la planète (Jupiter ne produit pas d'énergie par
fusion nucléaire comme le Soleil car elle est trop petite et son noyau trop froid ne peut allumer de réactions
nucléaires). Cette chaleur interne produit de profonds courants de convection jusque dans les couches liquides
de Jupiter et elle est sans doute responsable des mouvements complexes des nuages. Saturne et Neptune sont
similaires à Jupiter sur ce point mais curieusement Uranus ne l'est pas.
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Jupiter est aussi grosse qu'une géante gazeuse peut l'être : si on lui ajoutait des éléments, elle serait tellement
comprimée par la gravité que son rayon moyen n'augmenterait presque pas. Une étoile peut être plus grosse
uniquement grâce à sa source nucléaire de chaleur interne. Jupiter devrait être 100 fois plus massive pour
devenir une étoile.
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Jupiter possède un énorme champ magnétique beaucoup plus puissant que celui de la Terre. Sa magnétosphère
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s'étend à plus de 650 millions de kilomètres (au-delà de l'orbite de Saturne !). Cependant, la magnétosphère de
Jupiter est loin d'être sphérique: elle s'étend à "seulement" quelques millions de kilomètres en direction du
Soleil. Les lunes de Jupiter baignent donc dans cette magnétosphère, ce qui pourrait expliquer une partie de
l'activité volcanique de Io.
Malheureusement pour les futurs voyageurs de l'espace, l'environnement proche de Jupiter contient des
particules de niveau énergétique élevé piégées par le champ magnétique de Jupiter. Ces "radiations" sont
similaires à celles des ceintures de Van Allen tout en étant beaucoup plus intenses. Elles tueraient
immédiatement un être humain non protégé. La sonde atmosphérique Galileo a découvert une nouvelle
ceinture de radiation intense entre les anneaux de Jupiter et les couches supérieures de l'atmosphère. Cette
nouvelle ceinture est approximativement 10 fois plus puissante que les ceintures de Van Allen. Cette nouvelle
ceinture contient aussi de l'hélium fortement ionisé d'origine inconnue.
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Jupiter possède de minces anneaux comme Saturne mais beaucoup plus petits. Ils étaient totalement inattendus
et furent découverts uniquement parce que deux scientifiques du projet Voyager 1 insistèrent qu'après avoir
parcouru un milliard de kilomètres cela valait la peine de vérifier si Jupiter avait des anneaux. Personne ne
pensait que l'on en trouverait et cela surprit de nombreux astronomes. Contrairement à ceux de Saturne, les
anneaux de Jupiter sont sombres (albédo environ 0,05). Ils sont probablement composés de minuscules grains
de roche.
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A cause de la résistance atmosphérique et magnétique, les particules des anneaux de Jupiter ne vont sans doute
pas rester longtemps en place. Par conséquent, si les anneaux sont permanents, ils doivent être constamment
alimentés en roches. Les petits satellites Adrastée et Metis qui décrivent leur orbite dans les anneaux sont des
sources très probables.
En Juillet 1994, la Comète Shoemaker-Levy 9 est entrée en collision avec Jupiter. Les résultats furent
spectaculaires. Les débris de la collision furent visibles même un an après !
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Pendant le milieu de la nuit, Jupiter est souvent "l'étoile" la plus brillante dans le ciel terrestre (Elle est la
seconde par rapport à Vénus qui est parfois visible dans un ciel sombre). Les quatre lunes galiléennes sont
facilement visibles à l'aide de jumelles tandis que quelques bandes de Jupiter ainsi que la Grande Tache Rouge
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peuvent être observées avec un petit télescope.
Satellites
Jupiter possède 16 satellites connus, les quatre plus gros (Io, Europe, Ganymède et Callisto) étant appelés les
satellites galiléens. Les 12 autres satellites ne dépassent pas les 200 km de diamètre et ressemblent plus à des
astéroïdes.
Jupiter ralentit très lentement sa rotation à cause des forces de marée produites par les satellites galiléens. Les
mêmes forces de marée modifient l'orbite des lunes de Jupiter en les éloignant très lentement de Jupiter.
La plupart des noms des satellites de Jupiter proviennent des noms des maîtresses de Zeus. : Métis, Adrastée,
Amalthée, Thébé, Io, Europe, Ganymède, Callisto. Léda Himalia, Lysithéa, Elara, Anake, Carme, Pasiphae,
Sinope.
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Texte de 1828 mots, à résumer en 350 mots environ
Site de référence : http://www.uhp.u-nancy.fr/~riess/9planetes/