Le mystère de la foudre jovienne résolu

08-06-2018 Philippe VOLVERT

Depuis que la sonde Voyager 1 a survolé Jupiter en mars 1979, les scientifiques s'interrogent sur l'origine de la foudre de Jupiter. Théorisé depuis des siècles, le phénomène a pu être confirmé à cette occasion. Seulement, les données ont montré que les signaux radio associés à la foudre ne correspondaient pas à ceux produits sur Terre.

Dans un article publié dans la revue Nature, les scientifiques de la mission Juno décrivent comment la foudre sur Jupiter est analogue à la foudre sur Terre bien que les éclairs ne soient présents qu'aux pôles.

Selon Shannon Brown du Jet Propulsion Laboratory à Pasadena (Californie), un scientifique de la mission Juno et auteur principal de l'article, « quelle que soit la planète sur laquelle vous vous trouvez, les éclairs agissent comme des émetteurs radio - ils envoient des ondes radio lorsqu'ils éclairent dans le ciel ». Jusqu'à l'arrivée de la sonde Juno, tous les signaux lumineux enregistrés par les engins spatiaux étaient limités à des détections visuelles, c'est-à-dire dans les fréquences en Kilohertz du spectre radio et ce, malgré une recherche de signaux dans la portée en Mégahertz. De nombreuses théories ont été avancées pour expliquer le phénomène mais aucune n'avait jusqu'à présent permis de trouver une réponse définitive.

Juno, qui orbite autour de Jupiter depuis le 04 juillet 2016, est équipée d'une série d'instruments très sensibles dont le MWR (Microwave Radiometer Instrument), qui enregistre les émissions radio de la géante gazeuse sur un large spectre de fréquences allant jusqu'au Gigahertz.

Au cours des huit premiers survols, la sonde a détecté 377 décharges de foudre qui ont été enregistrées en Mégahertz ainsi qu'en Gigahertz, des fréquences comparables à ce que l'on peut trouver avec les émissions de foudre terrestre. Si Juno parvient à détecter quelque chose, c'est parce que la sonde survole la planète à une distance beaucoup plus réduite que ce qui a été fait jusqu'à présent et à une fréquence radio qui passe facilement à travers l'ionosphère de Jupiter.

La foudre est très similaire à celle sur Terre, si ce n'est que sur Jupiter, elle est limitée aux régions polaires alors que sur notre planète, on la retrouve principalement autour de la région équatoriale. L'explication est à chercher dans la chaleur atmosphérique.

La grande majorité de la chaleur de la Terre provient du rayonnement solaire. Comme notre équateur est plus exposé, l'air chaud et humide s'y élève plus librement par convection, alimentant les orages.

L'orbite de Jupiter est cinq fois plus éloignée du Soleil que l'orbite de la Terre, ce qui signifie que la planète géante reçoit 25 fois moins de lumière solaire que notre planète. Jupiter tire la majeure partie de sa chaleur de ses entrailles, ce qui ne rend pas les rayons du Soleil insignifiants. Comme sur Terre, ils réchauffent la région équatoriale, suffisamment pour créer une stabilité dans la haute atmosphère, empêchant le mouvement de convection de l'air chaud. Les pôles, qui n'ont pas cet apport de chaleur, n'ont pas une atmosphère aussi stable, laissant place à des mouvements de convection à l'origine des orages. Le pôle Nord est largement plus impacté par le phénomène que le pôle Sud.

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