Des scientifiques planétaires lancent une alerte aux tornades sur Jupiter
Les scientifiques planétaires ont émis une alerte aux tornades sur Jupiter, suite à la découverte que des vortex magnétiques se tordent de l’ionosphère de la planète vers son atmosphère profonde, ce qui entraîne d’immenses anticyclones absorbant les ultraviolets de la taille de notre Terre. Ces tempêtes anticycloniques se manifestent sous la forme d’ovales sombres, visibles sous forme de brume dense d’aérosols dans la stratosphère de Jupiter. Cependant, elles ne sont visibles qu’en lumière ultraviolette (UV) et ont été observées pour la première fois aux pôles nord et sud de Jupiter par le télescope spatial Hubble à la fin des années 1990. Elles ont ensuite été confirmées au pôle nord de Jupiter par la sonde Cassini de la NASA lors de son survol en 2000 en direction de Saturne. Mais personne ne savait d’où venaient les ovales sombres. Maintenant, des scientifiques planétaires dirigés par Troy Tsubota, un étudiant de premier cycle à l’Université de Californie à Berkeley, ont découvert que les ovales sombres sont formés par des tornades magnétiques tourbillonnantes produites lorsque des frictions se produisent entre les lignes de champ magnétique dans le champ magnétique extrêmement puissant de Jupiter. La clé pour comprendre les anticyclones sombres absorbant les UV a été trouvée dans les images annuelles de Jupiter prises par le télescope spatial Hubble dans le cadre du projet Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL) dirigé par Amy Simon du Goddard Space Flight Center de la NASA. Le projet OPAL consiste en des images prises par Hubble de chacune des géantes gazeuses – Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune – une fois par an pour suivre les changements de leur apparence. Nous avons réalisé que ces images OPAL étaient comme une mine d’or, a déclaré Tsubota dans une déclaration. Dans les images du télescope Hubble de Jupiter prises entre 2015 et 2022, Tsubota a trouvé un ovale sombre au pôle sud de la planète trois-quarts du temps, mais seulement une fois au pôle nord sur huit images. Comme sur Terre, le champ magnétique de Jupiter converge à ses pôles et, comme sur Terre, cette concentration de lignes de champ magnétique entraîne des particules chargées vers les régions polaires, où elles entrent en collision avec les molécules atmosphériques pour produire des aurores boréales. Sur Jupiter, les lumières des aurores sont détectables uniquement en lumière ultraviolette, contrairement aux spectacles colorés que nous observons dans le ciel terrestre. Le fait qu’un phénomène transitoire tel que les ovales sombres apparaissant aux pôles de Jupiter suggère fortement qu’il est lié au champ magnétique de la planète, tout comme l’aurore l’est. Tsubota et son superviseur, Michael Wong, se sont associés à Simon, ainsi qu’aux scientifiques planétaires Tom Stallard de l’Université de Northumbria à Newcastle et Xi Zhang de l’Université de Californie à Santa Cruz, pour résoudre l’énigme de ce qui cause les ovales sombres. Autour de Jupiter, piégé à l’intérieur du gigantesque champ magnétique généré par la planète, se trouve le Torus de Plasma Io, un anneau en forme de donut de particules chargées éjectées par les nombreux volcans de la lune éruptive de Jupiter, Io. Stallard a suggéré que les frictions entre les lignes de champ magnétique du plasma torus et des lignes de champ plus proches de la planète dans l’ionosphère – une région externe remplie de ceintures de radiation contenant plus de particules chargées – pourraient régulièrement déclencher la formation de vortex magnétiques qui tourbillonnent profondément dans la stratosphère de Jupiter. Ces tornades magnétiques remueraient alors les aérosols dans l’atmosphère inférieure, créant une zone dense de brume tourbillonnante absorbant les ultraviolets qui forme un ovale sombre. Cependant, il n’est pas actuellement clair si les tornades remontent la brume depuis les profondeurs de la planète ou si les tornades créent les brumes. La brume dans les ovales sombres est 50 fois plus dense que la concentration typique, a déclaré Zhang. Ce qui suggère qu’elle se forme probablement en raison de la dynamique de vortex tourbillonnants plutôt que de réactions chimiques déclenchées par des particules de haute énergie de l’atmosphère supérieure. En effet, selon Zhang, les observations indiquent que le moment et l’emplacement où les ovales sombres apparaissent ne correspondent pas à des rafales de ces particules chargées. Les ovales sombres semblent prendre environ un mois pour se former, puis se dissipent en quelques semaines. Étant donné la régularité avec laquelle les ovales sombres apparaissent, il semblerait que Jupiter se trouve au milieu de son propre couloir de tornades magnétiques. Les résultats ont été publiés le 26 novembre dans la revue Nature Astronomy.
