Jupiter. Crédit d'image: NASA / JPL Cliquez pour agrandir
La turbulence provoquée par la lumière du soleil et l'activité orageuse peut expliquer les multiples courants-jets est-ouest sur Jupiter et Saturne et même produire des vents forts s'étendant sur des centaines ou des milliers de kilomètres à l'intérieur, bien en dessous des altitudes où les jets sont entraînés.
Les scientifiques tentent de comprendre les mécanismes qui forment les jets et contrôlent leur structure depuis que les premières images haute résolution de Jupiter ont été renvoyées par le vaisseau spatial Pioneer et Voyager dans les années 1970.
Sur Terre, les courants-jets - des courants d'air étroits circulant d'ouest en est dans les latitudes moyennes - constituent une composante majeure de la circulation mondiale de notre planète, et ils contrôlent une grande partie des conditions météorologiques à grande échelle subies par les États-Unis et d'autres pays en dehors de les tropiques. Des courants-jets d'est en ouest similaires dominent la circulation des planètes géantes Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune, atteignant jusqu'à 400 miles par heure sur Jupiter et près de 900 miles par heure sur Saturne et Neptune. La question de la cause de ces courants-jets et de leur profondeur à l'intérieur des planètes géantes reste l'un des problèmes non résolus les plus importants dans l'étude des atmosphères planétaires.
Adam Showman et Yuan Lian de l'Université de l'Arizona à Tucson et Peter Gierasch de l'Université Cornell à Ithaca, New York, ont expliqué comment la turbulence de la couche nuageuse peut entraîner des jets profonds lors de la 37e réunion annuelle de la Division des sciences planétaires de l'American Astronomical Society , tenue à Cambridge, en Angleterre.
Lian, Showman et Gierasch ont effectué des simulations informatiques montrant que les contrastes de température horizontaux - générés par la lumière du soleil ou les différences d'activité orageuse - peuvent produire plusieurs courants-jets qui pénètrent profondément à l'intérieur d'une planète géante. Dans les simulations, les contrastes de température induisent des cellules de circulation à pénétration profonde qui, à leur tour, entraînent les jets profonds. L'étude, qui utilise un modèle informatique tridimensionnel avancé, est parmi les premières à permettre une évaluation de la façon dont les jets formés près du sommet de l'atmosphère interagissent avec l'intérieur.
La plupart des scientifiques planétaires ont supposé que les jets pompés près du haut de l'atmosphère resteront confinés à ces couches peu profondes, et nous avons montré que ce n'est pas une hypothèse valable », a déclaré Showman.
La sonde Galileo de la NASA, qui a sauté en parachute dans l'atmosphère de Jupiter en 1995, visait en partie à répondre à la question de la profondeur de la propagation des jets. La sonde a trouvé des vents forts s'étendant au moins à 150 kilomètres (près de 100 miles) sous les nuages. Les scientifiques planétaires ont largement interprété cette mesure comme une preuve que les jets sont entraînés au plus profond de l'intérieur de Jupiter. La nouvelle étude remet en cause cette interprétation.
"Nous ne savons toujours pas si les jets sur les planètes géantes sont entraînés par le haut ou à l'intérieur profond", a déclaré Showman. "Mais notre étude montre que les vents profonds mesurés par la sonde Galileo pourraient tout aussi bien résulter d'une turbulence de couche nuageuse peu profonde que d'une turbulence profonde à l'intérieur de Jupiter."
"Ce résultat contredit une hypothèse de longue date de la part de nombreux planétologues."
La nouvelle étude montre également que, dans des conditions réalistes, la turbulence peut produire non seulement de nombreux courants-jets mais un fort flux vers l'est à l'équateur, comme observé sur Jupiter et Saturne. De tels écoulements sont notoirement difficiles à produire dans les modèles atmosphériques, a noté Showman.
Source d'origine: NASA Astrobiology
