Communiqué de presse


L'atmosphère jovienne :
un lien direct entre vapeur d'eau et activité nuageuse

Paris, le 10 mai 2000

 

 

Une équipe internationale* vient de montrer que les nuages convectifs présents dans l'atmosphère de Jupiter étaient associés à des zones atmosphériques très humides. Il y a donc dans l'atmosphère jovienne, une liaison directe entre la circulation de la vapeur d'eau et l'activité nuageuse. Ce résultat a été obtenu avec le spectro-imageur NIMS embarqué à bord de la sonde Galileo de la NASA, et fait l'objet d'une publication dans Nature du 11 mai 2000.

La question de l'eau sur Jupiter reste, depuis les observations des sondes NASA Voyager en 1979 et Galileo en 1995, un problème majeur mal compris de physique atmosphérique. Les mesures directes du module de descente de Galileo, en décembre 1995, ont montré une atmosphère plus sèche que prévu. En fait, il s'agit d'une zone spécifique de l'atmosphère, appelée point chaud, présentant des conditions météorologiques particulières, un "désert de Jupiter" en quelque sorte (CNRS-INFO n°333 ; 1/12/96 disponible en pdf : www.cnrs.fr/presse). Depuis, les observations renouvelées de la sonde Galileo en orbite autour de Jupiter ont permis de compléter cette description.

Plusieurs points chauds de Jupiter ont d'abord été étudiés avec le spectro-imageur NIMS (Near-Infrared Mapping Spectrometer), en comparaison avec les mesures directes du module de descente. Ces mesures ont confirmé que ces régions sont à la fois peu nuageuses et sèches. Plus récemment, des images de nuages particuliers, très actifs, ont révélé une association entre ces nuages et une activité orageuse, correspondant à des mouvements de convection humide. Analogues aux orages tropicaux, ces nuages d'orage de Jupiter transportent de grandes quantités de vapeur d'eau. La condensation de l'eau dans l'atmosphère supérieure froide de Jupiter engendre, comme sur Terre, une séparation de charge conduisant à la production d'éclairs.

L'équipe internationale dont fait partie Pierre Drossart, chercheur du Département de recherche spatiale (unité mixte de recherche CNRS-Observatoire de Paris) et co-investigateur sur NIMS, vient de compléter cette étude de l'atmosphère de Jupiter (Cf. parution dans Nature). Grâce au spectro-imageur NIMS, les astronomes ont obtenu en même temps des images de Jupiter dans l'infrarouge, comme le satellite d'observation de la Terre SPOT, et des spectres qui identifient par leur signature, les composants atmosphériques tels que le méthane, l'ammoniaque ou la vapeur d'eau. Pour la première fois, les données ainsi recueillies montrent que les nuages convectifs, décrits précédemment, sont associés à des zones atmosphériques très humides, et très localisées. Ce "chaînon manquant" démontre la liaison entre circulation de vapeur d'eau et activité nuageuse. Cette relation, bien qu'attendue dans les modèles météorologiques simples de l'atmosphère, n'avait jamais pu jusqu'à présent être mise en évidence directement.

Si ces observations ne résolvent pas le problème de la quantité d'eau profonde sur Jupiter, qui reste inaccessible aux observations, elles permettent de relier les phénomènes météorologiques visibles dans des couches plus profondes de l'atmosphère jovienne. Les données de NIMS dans le proche infrarouge sondent l'atmosphère jusqu'à un niveau de pression de 5 bars, alors que les observations dans le visible ne donnent des informations que sur les nuages se situant à des pressions de 3 bars. En poursuivant de telles études sur l'atmosphère de Jupiter, on espère comprendre les liens exacts entre la circulation météorologique globale de cette planète et l'activité convective.

Références : "Proximate humid and dry regions in Jupiter's atmosphere indicate complex local meteorology", M. Roos-Serote, A.R. Vasavada, L. Kamp , P. Drossart, P. Irwin, C. Nixon, R. W. Carlson ; Nature, 11 mai 2000


L'équipe comprend : M. Roos-Serote de l'Observatoire de Lisbonne ; A.R. Vasavada, L. Kamp et R. W. Carlson du Jet Propulsion Laboratory ; P. Drossart du Département de recherche spatiale (CNRS-Observatoire de Paris) ; P. Irwin et C. Nixon de l'Université d'Oxford


Contact scientifique :
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Mél. : Paul.Felenbok@obspm.fr