mercredi 12 novembre 2014

Jupiter : Pourquoi la Grande Tache Rouge est-elle Rouge ?

La couleur rouge de la Grande Tache Rouge de Jupiter a très probablement pour origine une dissociation de molécules par l'activité du rayonnement solaire sur la haute atmosphère jovienne. C'est ce qu'annonce une équipe américaine dans une nouvelle analyse rendue publique cette semaine lors d'une réunion de l'American Astronomical Association à Tucson dans l'Arizona.
Ce résultat contredit l'opinion générale sur la nature de la Grande Tache Rouge, selon laquelle la couleur rouge serait due à des nuages situés à plus basse altitude, qui seraient transportés dans les couches supérieures par le cyclone.


Kevin Baines, Bob Carlson et Tom Momary du Jet Propulsion Laboratory, ont exploité des données acquises par la sonde Cassini il y a 14 ans lors de son passage rapproché près de Jupiter lorsqu'elle était en route vers Saturne, ainsi que des expériences de chimie effectuées en laboratoire.


Au laboratoire, les chercheurs ont exposé des gaz d'ammoniac et d'acétylène à un intense flux de rayonnement ultra-violet, afin de simuler ce qui se passe à très haute altitude sur Jupiter. Ils sont parvenus à produire un composé chimique rouge, qu'ils ont pu comparer avec ce qu'avait pu être observé par l'instrument VIMS (Visible and Infrared Mapping Spectrometer) de la sonde Cassini. Ils trouvent que les propriétés optiques de leur mélange sont tout à fait similaires à un modèle de grande tache rouge dans lequel le gaz rouge est confiné dans les plus hautes couches atmosphériques du cyclone géant.
Les chercheurs américains précisent que les nuages situés juste en dessous de cette couche au sein de la grande tache, non exposés aux UV, sont probablement dans les teintes grises ou blanches.

Jupiter est composée presque exclusivement d'hydrogène et d'hélium, mais possède aussi quelques autres composés chimiques. Parmi ces composés, on trouve l'ammoniac, l'hydrosulfate d'ammoniac et l'eau. L'hydrosulfate d'ammoniac est le composant d'une des principales couches nuageuses Joviennes. Baines et ses collègues avaient donc tout d'abord pensé que la couleur rouge pouvait provenir d'une photodissociation de cette molécule. Mais leur expérience en laboratoire sur ce gaz a produit non pas un composé rouge mais un composé d'un très beau vert... Ce résultat négatif les a donc poussé à se tourner vers des composés chimiques plus simples, comme des mélanges d'ammoniac et d'hydrocarbures, qui sont aussi rencontrés communément dans les hautes altitudes de Jupiter.
La Grande Tache Rouge (NASA/JPL/Caltech/Space Science Institute)
C'est en irradiant aux UV un mélange d'ammoniac et d'acétylène que Baines et al. ont obtenus leur meilleur résultat, celui qui collait parfaitement aux données de la sonde Cassini.
Pour expliquer pourquoi la couleur rouge sur Jupiter n'est observée que dans la Grande Tache Rouge et quelques taches plus petites, les planétologues répondent que l'altitude joue un rôle-clé : la Grande Tache est extrêmement haute, elle atteint une altitude beaucoup plus élevée que n'importe quel autre nuage de Jupiter. Les vents du cyclone emportent des particules de glace d'ammoniac bien plus haut que d'habitude et les exposent alors à un flux de rayons ultra-violet bien plus élevé. De plus, le vortex du cyclone confine les particules, ce qui renforce d'avantage la production de ces composés rouges. 
Quant aux autres teintes visibles sur Jupiter, allant de l'orange à l'ocre en passant par le marron ou le beige, Baines explique qu'il s'agit de zones où les nuages élevés sont beaucoup plus fins que ce qui existe au niveau du grand cyclone, et cette faible épaisseur permet de voir de grandes profondeurs atmosphériques où existent des composés chimiques très colorés. 

Il était temps que l'on comprenne comment s'est formé cet œil de Jupiter, comme on l'appelle parfois, cette Grande Tache Rouge qui est observée depuis près de 400 ans, car elle est en train de rétrécir à vue d’œil justement. La Grande Tache Rouge est en train de disparaître, mais un nouveau cyclone du même type est en train lui de grossir... Le rouge sera encore présent sur Jupiter pour au moins un siècle...


Source :
http://www.jpl.nasa.gov/news/