Découverte de Jupiter

 

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Anciennement

Pour les Anciens, Jupiter était la sixième planète par ordre de distance à la Terre, tandis que, dans le système copernicien, elle occupait la cinquième place à partir du Soleil et était la seconde planète supérieure.

Son orbite l'amène en moyenne 5,2 fois plus loin du Soleil que la Terre, soit à 778,3 millions de kilomètres. Le temps nécessaire à la planète pour parcourir cette orbite à la vitesse de 13 km/s est de 11,86 ans. Avant l'invention de la lunette, même Jupiter n'était qu'un point lumineux. C'est en 1611 que Galilée découvrit son disque, il remarqua son aplatissement polaire. Galilée découvrit aussi ses quatre satellites naturels majeurs, appelés pour cela satellites galiléens.

Le diamètre apparent du disque de la planète est de 49,5" lors de son opposition et de 30" lors de sa conjonction où son éloignement de la Terre est maximal. Le diamètre physique est de 143 000 km, soit 11 fois celui de la Terre et son volume est 1 319 fois plus important que celui de la Terre. Sa masse, déduite du mouvement de ses lunes, vaut 318 masses terrestres alors que sa densité n'est que le quart de la densité terrestre. Il en résulte que la gravité à la surface de la planète est 2,34 fois plus forte que sur Terre. En revanche, du fait de son éloignement, Jupiter reçoit 27 fois moins de lumière et de chaleur du Soleil que la Terre.

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La tache roue de Cassini

Les premiers détails du disque jovien furent discernés pour la première fois par Francesco Fontana à Naples en 1646, mais les premières études approfondies sont encore une fois dues à Jean-Dominique Cassini. Ce dernier découvrit la Grande Tache rouge en 1665, qui lui donna d'ailleurs une première valeur de 9 h 56 min pour la période de rotation de la planète sur elle-même. En outre, Cassini put observer de façon suffisamment détaillée les structures de la bande équatoriale pour trouver que celle-ci tournait en 9 h 51 min.

Francesco Fontana avait déjà signalé que les bandes sombres visibles sur le disque de la planète semblaient éminemment variables. Cassini étudia la rapide variabilité des détails de leur structure et vit en elles l'analogue des nuages de l'atmosphère terrestre. Comparant ces bandes et les zones climatiques terrestres, il supposa à juste titre que de telles zones devraient apparaître à un observateur extérieur plus claires ou plus foncées selon que la couverture nuageuse était plus ou moins importante. Il formula aussi l'hypothèse que les différences de périodes de rotation observées étaient dues à de grands mouvements atmosphériques qui entraînaient les nuages et les structures.

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La magnétosphère

Jupiter est le deuxième corps céleste du Système solaire, après le Soleil, à avoir été identifié comme source de perturbations radioélectriques. Celles-ci furent observées pour la première fois en 1955 par B. Burke et K. Franklin dans la longueur d'onde de 13 mètres avec le radiotélescope du département du magnétisme terrestre de l'Institut Carnegie de Washington.

Les perturbations changeaient de fréquences d'une façon caractéristique, et l'énergie qu'elles transportaient était très importante, de l'ordre de l'énergie libérée par l'explosion de plusieurs bombes atomiques. Quelle pouvait être l'origine d'un tel phénomène ? Des observations interférométries montrèrent que la source des perturbations était très localisée, et l'on découvrit en outre que les émissions étaient strictement corrélées à la position orbitale du satellite Io. Outre ces perturbations de caractère pulsé, on découvrit que la planète émettait un fond continu de radiations ayant les caractéristiques d'une source non thermique. La structure de cette dernière fut déterminée pour la première fois en 1960 par V. Radhakrishnan et J. Roberts avec le radio-interféromètre du California Institute of Technology ; la source, étendue, semblait provenir d'un grand anneau toroïdal signalant l'existence probable d'une magnétosphère vaste et active qui fut ensuite étudiée en détail par les sondes spatiales.

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