Lorsque le vaisseau spatial Juno est arrivé à Jupiter en juillet 2016, il s'est rapidement mis au travail. Parmi la multitude d'images époustouflantes de la planète se trouvaient nos toutes premières images des pôles de Jupiter. Et ce que nous avons vu là-bas a été une énorme surprise: des arrangements géométriques de cyclones dans des motifs persistants.
Les régions polaires de Jupiter ont toujours été un mystère pour les observateurs liés à la Terre. La planète n'est pas très inclinée, ce qui signifie que les pôles sont toujours hors de vue. D'autres vaisseaux spatiaux visitant Jupiter se sont concentrés sur les régions équatoriales, mais l'orbite circumpolaire de Juno nous donne de bonnes vues rapprochées des pôles de Jupiter.
«Ce sont des arrangements extraordinairement stables de ces éléments chaotiques. Nous n'avions jamais rien vu de tel. " - Morgan O’Neill, Université de Chicago
Juno possède toute une série d'instruments conçus pour déverrouiller certains des mystères entourant Jupiter, y compris un imageur infrarouge et une caméra à lumière visible. Les régions polaires sont un objectif particulier pour la mission, et les astronomes attendaient avec impatience leurs premières vues des pôles cachés de Jupiter. Ils n'ont pas été déçus lorsqu'ils les ont obtenus.
Chacun des pôles de Jupiter est un réseau géométrique de grands cyclones disposés en motifs polygonaux persistants. Au pôle nord, huit tempêtes sont organisées autour d'un seul cyclone polaire. Dans le sud, une tempête est encerclée par cinq autres.
Ce fut une découverte étonnante, et a rapidement conduit à des questions sur le pourquoi et le comment de ces arrangements de tempête. L'atmosphère de Jupiter est dominée par l'activité des tempêtes, notamment les bandes de tempête horizontales bien connues dans les régions équatoriales et le célèbre Great Red Spot. Mais ces arrangements presque astucieux de tempêtes polaires étaient autre chose.
L'arrangement persistant des tempêtes est un casse-tête. Notre compréhension actuelle nous dit que les tempêtes devraient dériver et fusionner, mais ces tempêtes ne font ni l'un ni l'autre. Ils se mettent juste en place.
Un nouvel article publié dans Nature examine de plus près ces arrangements particuliers de tempêtes. Le document est rédigé par des scientifiques d'un groupe international d'institutions, dont l'Université de Chicago. C'est l'un des quatre articles consacrés aux nouvelles observations du vaisseau spatial Juno.
L’un des co-auteurs du document est Morgan O’Neill, chercheur postdoctoral à l’Université de Chicago. À propos des tempêtes, elle a dit ceci: «Ce sont des arrangements extraordinairement stables de tels éléments chaotiques. Nous n'avions jamais rien vu de tel. "
L’arrangement géométrique étrange des tempêtes polaires de Jupiter a rappelé à O’Neill quelque chose de la bibliothèque de phénomènes physiques étranges observés uniquement dans des conditions de laboratoire. Dans les années 90, les scientifiques avaient utilisé des électrons pour simuler un fluide 2-D turbulent sans frottement lors de son refroidissement. Dans ces conditions, ils ont observé un comportement similaire. Plutôt que de fusionner comme prévu, de petits tourbillons se sont regroupés et ont formé des réseaux également espacés autour d'un centre. Ils ont appelé ces réseaux «cristaux de vortex».
Cela pourrait aider à expliquer ce qui se passe aux pôles de Jupiter, mais il est trop tôt pour en être certain. "La prochaine étape est: pouvez-vous créer un modèle qui construit une planète virtuelle et prédit ces flux?" O’Neill a dit. Ce sera la prochaine étape pour comprendre le phénomène.
Il n'est peut-être pas surprenant que ces tempêtes d'apparence délicate aux pôles soient si persistantes. Après tout, la grande tache rouge sur Jupiter est visible depuis plus de 200 ans. Peut-être que Jupiter est juste énorme et stable.
Mais les cyclones polaires nécessitent encore une explication. Et quelle que soit cette explication, comprendre ce qui se passe sur Jupiter nous aidera à mieux comprendre les autres planètes.
