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Les astronomes pensent avoir découvert comment et quand la tache rouge de Jupiter s’est formée

Les astronomes pensent avoir découvert comment et quand la tache rouge de Jupiter s’est formée

Agrandir / Image améliorée de Juno de la grande tache rouge de Jupiter en 2018. Il ne s’agit probablement pas de la même image observée par Cassini au 17e siècle.

Univers Jupiter Elle est particulièrement célèbre pour ce qu’on appelle la Grande Tache Rouge, un vortex dans l’atmosphère de la géante gazeuse qui existe depuis au moins 1831. Mais comment il a été formé et quel âge il a reste encore un sujet de débat. Astronomes du XVIIe siècle, incl Giovanni CassiniIls ont également signalé un endroit similaire dans leurs observations de Jupiter, qu’ils ont appelé le « point permanent ». Cela a incité les scientifiques à se demander si l’endroit observé par Cassini était le même que celui que nous voyons aujourd’hui. Nous avons désormais la réponse à cette question : les spots ne sont pas les mêmes, selon A Nouveau papier Publié dans la revue Geophysical Research Letters.

« À partir des mesures de tailles et de mouvements, nous concluons qu’il est peu probable que la Grande Tache rouge actuelle soit la « tache permanente » observée par Cassini. » a déclaré le co-auteur Agustín Sanchez LaVega Université du Pays Basque à Bilbao, Espagne. « Il est possible que la « tache permanente » ait disparu entre le milieu du XVIIIe et du XIXe siècle. Dans ce cas, nous pouvons désormais affirmer que la longévité de la tache rouge dépasse 190 ans. »

Jupiter était connu des astronomes babyloniens aux VIIe et VIIIe siècles avant JC, ainsi que des anciens astronomes chinois ; Les observations de cette dernière conduiraient à la naissance du zodiaque chinois au IVe siècle avant JC, avec un cycle de 12 ans basé sur l’orbite de la géante gazeuse autour du soleil. En 1610, grâce à l’avènement des télescopes, Galilée observa les quatre plus grandes lunes de Jupiter, renforçant ainsi le modèle copernicien de l’héliocentrisme du système solaire.

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(a) Peinture de Jupiter de 1711 par Donato Creti montrant la tache rougeâtre permanente.  (b) 2 novembre 1880, dessin de Jupiter par L. Trouvelot.  (c) 28 novembre 1881, dessiné par T. J. Elger.
Agrandir / (a) Peinture de Jupiter de 1711 par Donato Creti montrant la tache rougeâtre permanente. (b) 2 novembre 1880, dessin de Jupiter par L. Trouvelot. (c) 28 novembre 1881, dessiné par T. J. Elger.

Domaine public

Robert Hooke a peut-être observé la tache permanente dès 1664, et Cassini a emboîté le pas un an plus tard avec plusieurs autres observations jusqu’en 1708. Elle a ensuite disparu des archives astronomiques. Un pharmacien nommé Heinrich Schwabe a réalisé le premier dessin connu de la tache rouge en 1831 et, en 1878, elle était à nouveau visible dans les observations de Jupiter, puis a disparu à nouveau en 1883 et au début du 20e siècle.

Peut-être que l’endroit n’est pas le même.

Mais s’agissait-il du même point permanent observé par Cassini ? Sánchez La Vega et ses collègues ont entrepris de répondre à cette question, en recherchant des sources historiques – notamment les observations et dessins de Cassini du XVIIe siècle – et des observations astronomiques plus récentes et en mesurant les résultats. Ils ont mesuré année par année les volumes, l’ellipticité, la surface et les mouvements de la macula permanente et de la grande tache rouge à partir des premières observations enregistrées au 21e siècle.

L’équipe a également effectué plusieurs simulations informatiques numériques pour tester différents modèles de comportement des vortex dans l’atmosphère de Jupiter qui sont probablement à l’origine de la Grande Tache rouge. Il s’agit essentiellement d’une énorme tempête anticyclonique persistante. Dans un modèle testé par les auteurs, la tache se forme à la suite d’une énorme tempête. Alternativement, plusieurs vortex plus petits générés par le cisaillement du vent peuvent avoir fusionné, ou il peut y avoir eu une instabilité dans les courants de vent de la planète qui a donné naissance à une cellule d’air allongée en forme de tache.

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Sánchez-Lavega et al. Il a conclu que la Tache Rouge actuelle n’est peut-être pas la même que celle observée par Cassini et d’autres au 17ème siècle. Ils soutiennent que la tache permanente a disparu au début du XVIIIe siècle et qu’une nouvelle tache s’est formée au XIXe siècle – celle que nous observons aujourd’hui, ce qui la rend âgée de plus de 190 ans.

Comparaison entre la macula permanente et la grande macula rouge actuelle.  (A) décembre 1690. (B) janvier 1691. (C) 19 janvier 1672. (D) 10 août 2023.
Agrandir / Comparaison entre la macula permanente et la grande macula rouge actuelle. (A) décembre 1690. (B) janvier 1691. (C) 19 janvier 1672. (D) 10 août 2023.

Domaine public / Eric Sosenbach

Mais c’est peut-être le cas ?

D’autres ne sont pas convaincus par cette conclusion, comme l’astronome Scott Bolton du Southwest Research Institute au Texas. « Ce que je pense que nous pourrions voir, ce n’est pas que la tempête s’éloigne et qu’une nouvelle tempête surgisse à peu près au même endroit. » Il a déclaré au magazine New Scientist. « Ce serait trop une coïncidence que la tempête se produise exactement à la même latitude, voire à une latitude similaire. Il est possible que ce que nous observions réellement soit l’évolution de la tempête. »

Les simulations numériques ont exclu le modèle de fusion des vortex pour la formation de points ; Cela est probablement dû aux courants de vent qui produisent une atmosphère allongée. De plus, en 1879, la Tache Rouge mesurait environ 24 200 milles (39 000 km) sur son axe le plus long, et elle mesure aujourd’hui environ 8 700 milles (14 000 km) de long. Ainsi, au cours des décennies suivantes, le spot s’est rétréci et s’est arrondi. Les dernières observations de la mission Juno ont également révélé que la tache est mince et peu profonde.

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La question de savoir pourquoi la grande tache rouge rétrécit reste un sujet de débat. L’équipe prévoit d’autres simulations visant à reproduire la dynamique de contraction et à prédire si la tache se stabilisera à une certaine taille et restera stable ou finira par disparaître comme l’a fait la tache permanente de Cassini.

Lettres de recherche géophysique, 2024. DOI : 10.1029/2024GL108993 (À propos des identifiants numériques).