Sa masse représente deux fois la somme de celles de toutes les autres planètes du système solaire ! A ce titre, Jupiter, le plus gros mastodonte parmi tous les astres qui orbitent autour du Soleil, intrigue les scientifiques. Mais nous savons finalement peu de choses de cette géante gazeuse, comme de ses cousines Saturne, Neptune ou encore Uranus. Jupiter a pourtant été largement scruté. Par Voyager 1 qui l'a survolée en 1979, puis Voyager 2, puis Galileo et Cassini. Aujourd'hui, c'est Juno qui devrait lui tourner autour au moins jusqu'en 2021. Cette sonde de l'Agence spatiale américaine (Nasa) récolte en continu une foule d'informations pour en percer les mystères. Le plus intrigant demeure les violents orages joviens observés depuis une quarantaine d'années. Juno, grâce à un radiomètre, a pu les enregistrer dans la fréquence des micro-ondes, avant de découvrir qu'ils sont bien plus fréquents que ce que l'on pouvait imaginer.
Aujourd'hui, grâce à de nouvelles observations, Tristan Guillot, du laboratoire Lagrange (CNRS/Observatoire de la Côte d'Azur/Université Côte-d'Azur) publie avec l'équipe Juno une série d'articles dans les revues Nature et JGR Planets, qui permettent de mieux comprendre cette météorologie si particulière.
Graphique montrant le processus de formation de la grêle d'ammoniaque et des éclairs peu profonds dans Jupiter.
© / NASA/JPL-Caltech/SwRI/CNRS
Comme sur Terre, l'eau joue un rôle prépondérant et se trouve déplacée dans l'atmosphère par des orages, mais les scientifiques n'avaient pas le détail de leur processus de formation. Pour eux, les orages se formaient au sein de l'atmosphère profonde, c'est-à-dire à une cinquantaine de kilomètres en dessous des nuages visibles, où la température avoisine le 0° degré Celsius, là où l'eau sous forme liquide peut se condenser. "Les nouvelles observations montrent que certains éclairs, de plus petite taille et plus nombreux, ont une origine moins profonde, à un niveau où la température est inférieure à -66°C", explique Tristan Guillot.
Là, l'eau ne peut pas se trouver sous forme liquide, mais sous forme de cristaux de glace qui montent dans l'atmosphère. Et le chercheur français d'expliquer : "Il semble que la vapeur d'ammoniac joue un rôle d'antigel pour liquéfier les cristaux de glace." Les particules grossissent pour former des grêlons d'ammoniac-eau, qui retombent alors et créent des éclairs en haute altitude." Le rôle de l'ammoniac n'avait jamais été pris en compte et il agit comme un accélérateur de l'intensité et du nombre d'orages. "Cela remet en cause tous les modèles météorologiques des planètes géantes gazeuses qui, jusque-là, se basaient sur des modèles numériques terrestres", poursuit le scientifique.
LIRE AUSSI >> Le système solaire.
Reste désormais à faire de la planétologie comparée. D'abord avec les autres géantes du système solaire comme Saturne, Uranus et Neptune - ces deux dernières n'ayant jamais fait l'objet d'une mission dédiée par une sonde. "On pourra comparer le rôle du méthane très présent dans leur atmosphère avec celui de l'ammoniac", s'enthousiasme Tristan Guillot. Ensuite, les processus météorologiques de nos géantes gazeuses pourraient s'appliquer aux lointaines exoplanètes situées à des centaines d'années-lumière et dont l'observation directe (notamment des nuages) reste une gageure avec les instruments actuels. "Concentrons-nous sur nos géantes gazeuses afin de mieux comprendre la formation de notre système solaire", préconise le scientifique
Pour cela, la Nasa et l'agence spatiale européenne, réfléchissent à l'envoi d'une mission en leur direction dans les années 2030 à 2035. Le voyage devrait prendre une décennie de plus ! Les géantes gazeuses garderont encore un peu de temps leur part de mystère.