“Personne n’a jamais vu cela auparavant” – Hubble montre que les vents dans la grande tache rouge de Jupiter s’accélèrent

"Personne n'a jamais vu cela auparavant" - Hubble montre que les vents dans la grande tache rouge de Jupiter s'accélèrent
Vents dans la grande tache rouge de Jupiter

En analysant les images prises par le télescope spatial Hubble de la NASA/ESA entre 2009 et 2020, les chercheurs ont découvert que la vitesse moyenne du vent juste à l’intérieur des limites de la grande tache rouge, délimitée par le cercle vert extérieur, avait augmenté jusqu’à 8 % et dépasser 640 kilomètres par heure. En revanche, les vents près de la région la plus interne de la tempête, déclenchés par un anneau vert plus petit, se déplacent beaucoup plus lentement. Les deux se déplacent dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. Crédit : NASA, ESA, Michael H. Wong (UC Berkeley)

Les vents au bord extérieur « gagnent la course » dans cet énorme système de tempête

Écoutez, fans de course! La voie la plus intérieure n’a plus d’avantage prévisible. Dans Jupiter‘s Great Red Spot, une tempête qui sévit depuis des siècles, la vitesse dans sa “voie extérieure” se déplace plus rapidement que la voie intérieure – et continue de prendre de la vitesse. En analysant les données à long terme dans cet anneau à grande vitesse, les chercheurs ont découvert que les vents avaient augmenté jusqu’à 8 % de 2009 à 2020. Ces découvertes n’ont pu être faites qu’avec Hubble : le télescope a accumulé plus de 10 ans d’observations régulières, agissant comme un « observateur des tempêtes » pour les planètes de notre système solaire.

Comme la vitesse d’un pilote de course automobile, les vents dans la “voie” la plus éloignée de la Grande Tache Rouge de Jupiter s’accélèrent – une découverte rendue possible uniquement par Nasa‘s Le télescope spatial Hubble, qui surveille la planète depuis plus d’une décennie.

Les chercheurs analysant les « rapports de tempête » réguliers de Hubble ont constaté que la vitesse moyenne du vent juste à l’intérieur des limites de la tempête, connue sous le nom d’anneau à grande vitesse, a augmenté jusqu’à 8% de 2009 à 2020. En revanche, les vents près du rouge la région la plus à l’intérieur du spot se déplacent beaucoup plus lentement, comme quelqu’un qui navigue paresseusement un dimanche après-midi ensoleillé.

Les nuages ​​de couleur pourpre de la tempête massive tournent dans le sens inverse des aiguilles d’une montre à des vitesses supérieures à 400 milles à l’heure – et le vortex est plus gros que la Terre elle-même. La tache rouge est légendaire en partie parce que les humains l’observent depuis plus de 150 ans.

Jupiter et Europe 2020

Cette dernière image de Jupiter, prise par le télescope spatial NASA/ESA Hubble le 25 août 2020, a été capturée alors que la planète se trouvait à 653 millions de kilomètres de la Terre. La vue nette de Hubble donne aux chercheurs un rapport météo mis à jour sur l’atmosphère turbulente de la planète monstre, y compris une nouvelle tempête remarquable qui se prépare et un cousin de la grande tache rouge changeant de couleur – encore une fois. La nouvelle image présente également la lune glacée Europa de Jupiter. Crédit : NASA, ESA, STScI, A. Simon (Goddard Space Flight Center), MH Wong (Université de Californie, Berkeley), et l’équipe OPAL

« Quand j’ai vu les résultats pour la première fois, j’ai demandé « Est-ce que cela a du sens ? » Personne n’a jamais vu cela auparavant », a déclaré Michael Wong du Université de Californie, Berkeley, qui a dirigé l’analyse publiée dans Lettres de recherche géophysique. “Mais c’est quelque chose que seul Hubble peut faire. La longévité de Hubble et les observations continues rendent cette révélation possible.

Nous utilisons des satellites et des avions en orbite autour de la Terre pour suivre de près les tempêtes majeures sur Terre en temps réel. “Comme nous n’avons pas d’avion chasseur de tempêtes à Jupiter, nous ne pouvons pas mesurer en continu les vents sur place”, a expliqué Amy Simon du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, qui a contribué à la recherche. “Hubble est le seul télescope qui a le type de couverture temporelle et de résolution spatiale qui peut capturer les vents de Jupiter avec ce détail.”

Le changement de vitesse du vent qu’ils ont mesuré avec Hubble s’élève à moins de 1,6 miles par heure par année terrestre. “Nous parlons d’un si petit changement que si vous n’aviez pas onze ans de données Hubble, nous ne saurions pas qu’il s’est produit”, a déclaré Simon. “Avec Hubble, nous avons la précision dont nous avons besoin pour repérer une tendance.” La surveillance continue de Hubble permet aux chercheurs de revoir et d’analyser ses données très précisément au fur et à mesure qu’ils y ajoutent. Les plus petites caractéristiques que Hubble peut révéler dans la tempête ne mesurent que 105 milles de diamètre, soit environ le double de la longueur de l’État de Rhode Island.


Chaque boucle de cette vidéo représente environ 10 heures terrestres ou un jour de Jupiter, ce à quoi cela ressemblerait si la Grande Tache Rouge était constamment éclairée. En analysant cet ensemble de données du télescope spatial Hubble de la NASA/ESA, les chercheurs ont pu simuler à quoi ressemble le flux de vent autour de la grande tache rouge de Jupiter : juste au sud de la grande tache rouge se trouve un jet vers l’est et à la frontière sud se trouve un jet vers l’ouest. Crédit : NASA, ESA, MH Wong (UC Berkeley)

“Nous constatons que la vitesse moyenne du vent dans la Grande Tache Rouge a légèrement augmenté au cours de la dernière décennie”, a ajouté Wong. “Nous avons un exemple où notre analyse de la carte des vents en deux dimensions a révélé des changements brusques en 2017 lorsqu’il y avait une tempête de convection majeure à proximité.”

Pour mieux analyser la générosité des données de Hubble, Wong a adopté une nouvelle approche de son analyse de données. Il a utilisé un logiciel pour suivre des dizaines à des centaines de milliers de vecteurs de vent (directions et vitesses) à chaque fois que Jupiter était observé par Hubble. “Cela m’a donné un ensemble de mesures de vitesse beaucoup plus cohérent”, a expliqué Wong. « J’ai également effectué une batterie de tests statistiques pour confirmer s’il était justifié d’appeler cela une augmentation de la vitesse du vent. Il est.”

Que signifie l’augmentation de la vitesse? « C’est difficile à diagnostiquer, car Hubble ne voit pas très bien le fond de la tempête. Tout ce qui se trouve sous les sommets des nuages ​​est invisible dans les données », a expliqué Wong. “Mais c’est une donnée intéressante qui peut nous aider à comprendre ce qui alimente la Grande Tache Rouge et comment elle maintient l’énergie.” Il y a encore beaucoup de travail à faire pour bien le comprendre.


Ce modèle tridimensionnel de Jupiter a été généré par ordinateur à partir d’une nouvelle carte mondiale de la planète qui a été prise par la caméra à champ large 3 du télescope spatial Hubble de la NASA/ESA le 27 juin 2019, alors que la planète se trouvait à 644 millions de kilomètres de la Terre. Crédit : NASA, ESA, A. Simon (Goddard Space Flight Center), et MH Wong (Université de Californie, Berkeley), M. Kornmesser

Les astronomes ont poursuivi des études en cours sur le « roi » des tempêtes du système solaire depuis les années 1870. La Grande Tache Rouge est une remontée de matière provenant de l’intérieur de Jupiter. Si elle est vue de côté, la tempête aurait une structure de gâteau de mariage à plusieurs niveaux avec de hauts nuages ​​au centre descendant en cascade jusqu’à ses couches extérieures. Les astronomes ont noté qu’il diminue en taille et devient plus circulaire qu’ovale dans des observations couvrant plus d’un siècle. Le diamètre actuel est de 10 000 milles de diamètre, ce qui signifie que la Terre pourrait encore y entrer.

En plus d’observer cette tempête légendaire de longue durée, les chercheurs ont observé des tempêtes sur d’autres planètes, notamment Neptune, où ils ont tendance à parcourir la surface de la planète et à disparaître en quelques années seulement. Des recherches comme celle-ci aident les scientifiques non seulement à en savoir plus sur les planètes individuelles, mais aussi à tirer des conclusions sur la physique sous-jacente qui entraîne et entretient les tempêtes des planètes.

Référence : « Evolution des vents horizontaux dans la grande tache rouge de Jupiter à partir d’une année jovienne de cartes HST/WFC3 » par Michael H. Wong, Philip S. Marcus, Amy A. Simon, Imke de Pater, Joshua W. Tollefson et Xylar Asay -Davis, le 29 août 2021, Lettres de recherche géophysique.
DOI : 10.1029/2021GL093982

La majorité des données à l’appui de cette recherche proviennent du programme OPAL (Outer Planets Atmospheres Legacy) de Hubble, qui fournit des vues globales annuelles de Hubble sur les planètes extérieures qui permettent aux astronomes de rechercher des changements dans les tempêtes, les vents et les nuages ​​des planètes.

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