Le spectre des tempêtes de Jupiter

Publié par Michel le 06/04/2007 à 00:00
Source et Illustration: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute
Les images ci-dessous, prises avec l'appareil-photo infrarouge LEISA de l'instrument Ralph de la sonde spatiale New Horizons, révèlent de fins détails de l'atmosphère turbulente de Jupiter. Ce sont des illustrations en fausses couleurs réalisées en assignant les couleurs rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.), vert (Le vert est une couleur complémentaire correspondant à la lumière qui a une longueur d'onde comprise entre 490 et 570 nm. L'œil humain possède un récepteur, appelé cône M, dont la bande passante est axée sur cette fréquence. Le terme...) et bleu (Bleu (de l'ancien haut-allemand « blao » = brillant) est une des trois couleurs primaires. Sa longueur d'onde est comprise approximativement entre 446 et 520 nm. Elle varie en luminosité du cyan à une teinte plus...) à différentes longueurs d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter de matière. Une onde transporte aussi de la...) infrarouges. LEISA (Linear Etalon Imaging Spectral Array) travaille sur une gamme de 250 longueurs d'onde infrarouges entre 1,25 et 2,5 microns, ce qui permet aux scientifiques d'obtenir le spectre dans l'infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière...) de chaque région observée de Jupiter.


Jupiter observé sous différentes longueurs d'onde infrarouges

Ces photos ont été prises le 27 février 2007, d'une distance de 2,9 millions de kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international. Il est défini comme la distance parcourue par la lumière dans le vide en 1/299 792 458...). La vaste tache ovale (Dans le sens étymologique, un ovale est une forme d'œuf. En mathématiques, et plus particulièrement en géométrie, le terme « ovale » désigne une courbe...) est la Grande Tache Rouge (La grande tache rouge de Jupiter est un gigantesque anticyclone de l'atmosphère de Jupiter situé à 22°S de latitude. Long d'environ 25 000 km et...) bien connue. La résolution est de 175 kilomètres par pixel (Le pixel, souvent abrégé px, est une unité de surface permettant de mesurer une image numérique. Son nom provient de la locution anglaise picture element, qui...). Le diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la sphère. Le diamètre est aussi la longueur de ce segment....) de Jupiter est d'environ 145 000 kilomètres.

L'image à gauche est une carte d'altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau de base. C'est une des composantes géographique et biogéographique qui explique la...) réalisée en assignant la couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes lumineuses, avec une (ou des) amplitude(s) donnée(s).) rouge à 1,60 micron, le vert à 1,89 micron et le bleu à 2,04 microns. Comme l'atmosphère de Jupiter (L’atmosphère de Jupiter est la plus importante des atmosphères des planètes du système solaire. Elle est composée principalement...) absorbe fortement la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à...) à 2,04 microns, seuls les nuages d'altitude très élevée réfléchissent la lumière à cette longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme de...) d'onde. La lumière à 1,89 micron peut plonger plus profondément dans l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) et celle à 1,6 micron encore davantage. Sur cette carte, les couleurs bleuâtres révèlent donc les nuages hauts et les couleurs rougeâtres les nuages plus profonds. Cette illustration montre, par exemple, que la Grande Tache Rouge s'élève très haut dans l'atmosphère.

Sur l'image de droite, le rouge égale 1,28 micron, le vert 1,30 micron et le bleu 1,36 micron, un intervalle de longueurs d'onde qui sonde (Une sonde spatiale est un vaisseau non habité envoyé par l'Homme pour explorer de plus près des objets du système solaire et, pour certaines, l'espace qui est au-delà. Cela couvre à la...) de la même façon les différentes altitudes de l'atmosphère. Ce choix de longueurs d'onde met en valeur la brume de haute altitude qui recouvre la région polaire sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.) de la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa...). Le bord du disque (Le mot disque est employé, aussi bien en géométrie que dans la vie courante, pour désigner une forme ronde et régulière, à l'image d'un palet — discus en latin.) de Jupiter en bas du panneau apparaît légèrement non circulaire parce que la partie à gauche est le bord vrai du disque, alors que la partie droite est marquée par la frontière (Une frontière est une ligne imaginaire séparant deux territoires, en particulier deux États souverains. Le rôle que joue une frontière peut fortement varier suivant...) jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à minuit heure locale) et sa...) / nuit (le terminateur).

Ces deux images n'illustrent qu'une petite fraction des informations relevées par un seul balayage de LEISA, et permet de comprendre l'importance des spectres infrarouges dans l'étude des phénomènes atmosphériques.

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