LES PLANETES GAZEUSES

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 kr
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

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
planète. Le second appelé anneau principal se situe enfe tzÙ * 128 000km et le
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
DONT{ÉE§ SUH L'ENSEMBLE DE§ SATELLITES DE JUFITEN
DATA ON THE GALILEAN AND OTHER SÂTELL,TES OF JUPITEfr
Dôrilrdc rlhèdo nngnhu&
ioulpn gàonÉtnqÉ YÙlrclb
sidônb
élor§.tlofl -
maximrh èrrfittic[ô hclinrÈon
rul l'tqurtcur
dr Jsphcr
NO{ td
gttnd .
txÉ
ÉrildG
sôileh
ocgré
io.,lr fl 0 ('l ld km
q:*r r" FüI
JUFril
unltÔ *
llo
ll Eùrop.
lli Grnymedc
lV C.,lÉlo
V AmnIE!
Vl HiTNlir
Yï Ebn
VII PssDàr
lX §mopÊ
I lyrilho
XI Crmc
xll All.nlr
xlll L«18
XJÿ ïlrbÊ
XY ^drüilËrXVI l'à6
{"7Il x 1g-Ù
?.56 x to-r
?tl x lo-r
5.6 x i0:l
3E. x lo-r
5o' x to-te
1. x r0-r
t^ r to-r
0.{ x l0-r.
0.4 x lo-tt
0.5 x 10-E
or x lo-r
0.lB x lû-!!
l' x lo-tr
0.1 x r0-Ë
0.5 x t0=.
r t'15
r âû,
2ô3l
2am
l35xi5x75
s
o
r§
t0
t5
t0
I
{
,0
a
218
340
551
l0 lE
59
102{6
tù4r0
208?6
2093r
I 01 0,t
?m3l
I m39
It3
{e
te
5"m
5âl
{.81
5.ô5
1{,1
It31
t6.7'
r?.0
rô.3
lô.1
râ.0
ll.§
e0"
16.0
r8.§
t7-§
(s) 0.61
lsl 06{
(sl 0.12
{s} ojn
{sl 0!s
0.{ 0.{B
- 0.5 0-B
0.6
00§
0.05
l.7B 13?
3.55r ril
I.ts{ 552
lô.ôE9 018
0.{98 t79
250.5ô6 2
?59.652 I
735. (R)
7s6. {B}
É9.4,
612. {Ê!
631. tRl
t3{1.7?
0 671 55
0-?c6
ê.294 79
0.tll
0.{7
0.?t
05t
0.40
rr.ô? tt)t?)
21.n 0)E)
l1s. (11 (21
r53. ll)F)
2s"or (2)
lû{. (?)
t{?. {21
?8.07 l2l
1n
671
I 070
I 883
Iü
11 t80
1l n,
æ5m
237m
il7æ
?2 Ëm
?tm
It 0§.1
u1
t?9
l?8
0.004
0.009
0.m2
0.007
0"oGt
0.158
0.?07
0.378
0-275
0.107
0.?07
0.r69
0.l,lE
rirsra, Wt ëtd ti{&À{
/eürb& .}Hb ,ry&d* §âr!!l
ttû§çt
üé
êært f
w@ gratlet,
â!6fgrl*n *Çcênlti€îy ,nelmrlran
on JuPrlarb
cqv"Q'
îJAUE
afitl4 JtsÉrl't ma:§s &æ drr §y fifiit ,F er: e,ÿtlË
,"i.-fl;
:t,".""
"î -t tt""- '"
ll ;:.'
,..' .-'
.' 'n'.'..u i: i:'":'.'i . . ".':.. i
{-."tij*:,ii;}
F*r P.
Folg Jto
)