Jupiter G Pouliquen mars 2011 1

Si belle, si mystérieuse Premières infos par Pioneer 10 en 1973 puis 11 en 1974 Voyager 1 et 2 en 1979 Cassini en 2000 Gallileo septembre2003 Dimensions, Distances Formation Constitution L'atmosphère La tache rouge Magnétosphère Les anneaux Bibliographie 2

Entre 588 et 988 millions de km de la Terre 11,92 x Terre (12 000 km) Entre 588 et 988 millions de km de la Terre 143 000 Km 3

116,67 x Terre 1 400 000 Km 4

Ramenés à nos distances quotidiennes Soit le soleil un ballon de la taille d’un Homme la Terre un grain de raisin à 150 m Jupiter un pamplemousse à 750 m Un tour sur elle même en 10 heures 5

Photographies prises par la sonde Cassini le 29 décembre 2000 6

 protoétoile et son disque protoplanétaire Formation formation d’un nuage hydrogène hélium il y a 10 milliards d’années enrichissement en éléments lourds d’étoiles voisines, se concentre et s’effondre sous sa propre gravité, effondrement en plusieurs nuages dont l’un devient le système solaire, continue à se concentrer loi de conservation du moment angulaire, si la taille diminue, la vitesse de rotation s’accélère et s’applatit car non rigide  protoétoile et son disque protoplanétaire 7

ralentissement par les différents champs magnétiques diminution de la force centrifuge arrêt d’éjection de matière, les 2 systèmes évoluent pour leur propre compte un continue à se contracter, sa température augmente, les réactions nucléaires commencent,  le soleil apparait 8

accrétion de poussière puis en planétésimaux puis en planètes accrétion terminée il ya 4,4 milliards d'années les bombardements continuent 1 milliard d’années L'aspect final des planètes dépend de la distance au Soleil : près du soleil les éléments légers reçoivent beaucoup d'énergie trop chauds pour se condenser. riche en éléments lourds, tels le fer ou le silicium, ce qui explique leur forte densité. loin du soleil l'accrétion de planétésimaux est à l'origine d'un noyau dense autour de ce noyau s'accumule une enveloppe de gaz planète très volumineuse et massive, constituée d'hydrogène et donc peu dense. 9

L'intérieur Noyau rocheux de la taille de la terre Hydrogène liquide métallique 40 000 km (comme le mercure) la pression est telle que l’hydrogène est ionisé, d’où le champ magnétique Hydrogène liquide moléculaire 20 000km Hydrogène gazeux 1000 km 10

L’atmosphère Épaisseur 5 000 km T800 km Pression atmosphérique 20 à 200×103Pa 105 Pa Masse 1 555 000 333 kg 5 x1018kg Dihydrogène (H2) ~86 % N2 78% Hélium (He) ~13 % O2 21% Méthane (CH4) 0,1 % Ar 0,93% Vapeur d'eau (H2O) 0,1 % variable Ammoniac (NH3) 0,02 % CO2 0,03% Éthane (C2H6) 0,0002 % Néon, krypton Phosphine (PH3) 0,0001 % Hydrogène, (gaz toxique inflammable) N2O, Xénon, Sulfure d'hydrogène (SH2) < 0,0001 % 03 11

La tache rouge Voyager1 25/02/1979 12

Gigantesque anticyclone de l'atmosphère de Jupiter situé à 22°S de latitude Long d'environ 25 000 km et large de près de 12 000 km il est donc gros comme trois fois la Terre temp moyenne -160°C Vents à 700 km/h vers l’est au sud vers l’ouest au nord Observée depuis plus de 300 ans “grande tache rouge” 1878, lorsque la couleur de l'objet est passée de brun à rouge 13

Une étoile ratée étoile ratée, pas assez de matière dans la nébuleuse primitive pour atteindre la masse critique qui aurait enclenché la fusion nucléaire … et aurait donné naissance à un système binaire d’étoiles. Jupiter aurait nécessité 80 à 100 fois sa masse pour cela. Mais sensiblement les mêmes éléments que le soleil, à savoir : 90% d’hydrogène, 10% d’hélium en nombre d’atomes (75% et 25% en terme de masse), ainsi que quelques traces de méthane, d’ammoniac et de l’eau. Jupiter ne possède pas de surface, hormis le noyau dur (probablement rocheux), tout n’est que gaz … plus dense vers le centre de gravité et du noyau de la planète. 14

Le champ magnétique 14 fois plus puissant que celui de la Terre, du fait de l’hydrogène métallique en rotation 7 million de km vers le soleil et jusqu’à l’orbite de Saturne dans l’autre sens 15

Io au volcanisme intense, est une puissante source de plasma charge la magnétosphère de Jupiter avec plus de 1 000 kg de matière /s les éruptions volcaniques sont riches en dioxyde de soufre dissocié en atomes et ionisé par les UV solaires, produisant des ions de sulfure et d’oxygène : S+, O-, S2+ et O2- forment le tore de plasma de Io : situé près de l'orbite de Io, synchrone de Jupiter l'énergie du plasma dans le tore est de 10 à 100 eV, (10keV ceinture de van Allen) température de 100 000 à 1 000 000°K, (100 millions °K, ceinture de V.A) intense rayonnement radio dans une large gamme de fréquence (de quelques kHz à 40 MHz) 16

Image of Jupiter's magnetosphere taken with Cassini spacecraft MIMI instrument on Jan. 4-5 2001. 17

Aurore polaire photographiée par Hubble, l’intense champ magnétique entraine les particules de haute énergie vers les pôles

Les anneaux de jupiter 3ième système planétaire avec des anneaux après Saturne et Uranus Découverts par Voyager 1 le 4 mars 1979 Densité 1 milliard de fois plus faible que ceux de Saturne, aussi difficiles à voir qu’une bougie à côté d’un puissant phare plus faciles en IR à une longueur d’onde de 2.2 micromètres (le méthane devient opaque) Mais on ne connaît actuellement ni la taille ni la nature des particules de l'anneau "André Brahic" 19

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Éruption volcanique à la surface de io observée par Gallileo en 2000 Les satellites de Jupiter 4 gros (diamètre 4000 km), découverts par Galillée en 1610 Io, Europe, Ganymède et Callisto, masse autour de 1000 x1020kg), de taille comparable à la Lune et Mercure Io à la distance de 421 600 km, source d'un volcanisme intense Éruption volcanique à la surface de io observée par Gallileo en 2000 22

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Europe à la distance de 670 900 km Surface de glace craquelée, mosaique d'observation de Galiléo Ganymède à la distance de 1 000 000 km, plus grand satellite du système solaire Océan liquide sous la glace?, source d'une forme de vie? Cratère déformé par une tectonique des plaques? Callisto à la distance de 1 800 000 km Depuis 2000 on en dénombre 63 24

Jupiter une planète protectrice pour la Terre. Vue d'artiste d'une sonde explorant l'océan d'Europe à la recherche de forme de vie Jupiter une planète protectrice pour la Terre. En effet, Jupiter attire les comètes et les météorites par sa grande force d'attraction, mais peut aussi les rejeter dans l'univers par une sorte d'effet boomerang. 25

Juno près de jupiter (vue d’artiste), mission prévue en 2011 26

Voltaire : Micromegas 2001 Odyssée de l ’Espace le géant venu de Sirius qui lors d'un exil s'arrête sur Saturne puis sur Jupiter puis sur la Terre avant de repartir dans l'espace laissant l'Homme à sa condition, premier roman de science fiction 2001 Odyssée de l ’Espace 27

Bibliographie La formation du système solaire © Texte Olivier Esslinger 2003-2009 Reproduction à fins non commerciales autorisée moyennant mention de la source. Jupiter, planète géante gazeuse Astropolis.fr Jupiter Encyclopedia Universalis Jupiter Wikipedia