Des scientifiques ont utilisé la spectroscopie Doppler pour mesurer directement le mouvement atmosphérique de Jupiter et tracer la première carte des vents sur cette planète géante, offrant une compréhension plus précise de sa circulation atmosphérique et ouvrant de nouvelles perspectives pour la recherche dans les sciences planétaires.
Quelle que soit la planète, connaître précisément sa météo revêt plusieurs intérêts significatifs. On peut citer en exemple une bien meilleure compréhension des phénomènes planétaires, du climat et de l’évolution future de la planète ainsi que ses conditions atmosphériques et climatiques. Mais surtout, cela permet de prévoir les conditions météorologiques, ce qui a son importance quand on planifie une mission d’exploration robotique par exemple.
À cela s’ajoute que les caractéristiques météorologiques d’une planète peuvent offrir des indices sur sa structure interne, sa composition chimique et même son atmosphère. Par exemple, la variation des vents peut révéler des mouvements de fluides internes et des processus de transfert d’énergie.
Dans le cas de Jupiter, la plus grande planète du Système solaire, une équipe internationale de scientifiques est à l’origine d’une avancée majeure dans la compréhension de la circulation atmosphérique de la planète géante. Cette équipe, dirigée par le laboratoire Lagrange (Observatoire de la Côte d’Azur – Université Côte d’Azur – CNRS) et la New Mexico State University (NMSU, États-Unis), a mis en avant l’utilisation de la spectroscopie Doppler pour mesurer directement le mouvement atmosphérique sur la planète. Cette technique plus précise, que celle jusqu’à présent utilisée du suivi des nuages, permet d’accéder aux trois dimensions de la circulation atmosphérique, offrant ainsi de nouvelles perspectives pour mieux comprendre le transport de l’énergie et des éléments à l’intérieur de Jupiter.
Avancée dans la météo de Jupiter
Jusqu’à présent, nos connaissances sur la vitesse du vent sur les autres planètes du Système solaire sont obtenues en prenant des photos de ces dernières à différents moments et en mesurant le déplacement des nuages. Cette méthode s’appelle le suivi des nuages. Elle a été réalisée à partir d’images prises par des sondes spatiales telles que les missions Voyager ou Cassini de la Nasa, le télescope spatial Hubble de la Nasa-ESA dans le cadre du programme Opal (Outer Planet Atmospheres Legacy), ou même des installations au sol. Mais elle a tout de même quelques limites et ne permettait pas d’accéder à certains aspects cruciaux de la dynamique atmosphérique de Jupiter. Or, la mesure des flux verticaux a cela d’important qu’elle permet une compréhension plus complète du système atmosphérique de la planète.
L’utilisation de la spectroscopie Doppler permet une vision plus précise de la dynamique atmosphérique de Jupiter en fournissant des données sur les mouvements verticaux et la circulation méridienne. Comparativement au suivi des nuages, cette nouvelle technique offre une meilleure compréhension des processus atmosphériques et des phénomènes météorologiques sur la planète géante. Ce niveau de précision est crucial pour répondre à des questions clés et pour approfondir notre connaissance de Jupiter et de son atmosphère.
Les scientifiques impliqués dans ce projet, nommé Jovial, soulignent l’importance de cette avancée pour répondre à des questions clés sur Jupiter et pour ouvrir de nouvelles perspectives sur la recherche spatiale. L’instrument Jovial est un interféromètre capable de produire une image de Jupiter ainsi que sa carte de vitesse Doppler en détectant les déplacements minuscules des lignes spectrales de la lumière solaire réfléchie par la planète. Les mouvements recherchés sont très subtils, de l’ordre de 100 m/s, ce qui équivaut à des déplacements aussi petits que 0,004 angström pour une raie spectrale dans le domaine visible. Ces récents progrès ont été possibles grâce au projet Nasa-EPSCoR Jovian Interiors from Velocimetry Experiment in New Mexico (Jive in NM), qui a installé une copie de l’instrument Jovial au télescope solaire Dunn à Sunspot, au Nouveau-Mexique.
À noter
L’équipe de chercheurs, dirigée par le laboratoire Lagrange et la New Mexico State University, en collaboration avec des chercheurs du Japon, des États-Unis et d’Europe, a publié un communiqué détaillant leurs travaux, accompagné de plusieurs illustrations.