Atmosphère de Jupiter - Définition

Composition

La composition de l'atmosphère de Jupiter est semblable à la composition de la planète comme un tout. L'atmosphère jovienne est la mieux connue de ceux des géantes gazeuses parce qu'elle a été directement observée par la sonde atmosphérique Galileo quand elle est entrée dans l'atmosphère de la planète le 7 décembre 1995. Les autres sources d'information sur la composition atmosphérique de Jupiter sont l’Infrared Space Observatory (ISO), les orbiters Galileo et Cassini, et les observations à partir de la Terre.

Les deux constituants principaux de l'atmosphère jovienne sont le dihydrogène (H₂) et l'hélium. L'abondance de l'hélium est de 0.157 ± 0.0036 relativement au dihydrogène par nombre de molécules, et son pourcentage massique est de 0.234 ± 0.005, ce qui est légèrement inférieur à la valeur primordiale du système solaire. La raison de cette sous-abondance n'est pas comprise, mais, étant plus dense que l'hydrogène, un peu d'hélium peut s'être condensé dans le cœur de Jupiter. L'atmosphère contient plusieurs composants simples tel que l'eau, le méthane (CH₄), le sulfure d'hydrogène (H₂S), l'ammoniac (NH₃) et la phosphine (PH₃). Leur abondance dans la troposphère profonde (en dessous de la zone des 10 bar) implique que l'atmosphère de Jupiter est enrichie en éléments tel que le carbone, l'azote, le soufre et probablement l'oxygène par un facteur de 2–4 comparable à la valeur solaire. Les gaz nobles que sont l'argon, le krypton et le xénon semblent être relativement enrichis, tandis que le néon est plus rare. Les autres composants chimiques tels que la trihydrure d'arsenic (AsH₃) et le germane (GeH₄) ne sont présents que sous forme de traces. La haute atmosphère de Jupiter contient de petite quantité d'hydrocarbures tels que l'éthane, l'acétylène, et le diacétylène, qui forme du méthane sous l'influence des ultraviolets solaires et charge les particules venant de la magnétosphère de Jupiter. Le dioxyde de carbone, le monoxyde de carbone et l'eau présents dans la haute atmosphère sont probablement originaires des crashs de comètes sur la planète, telle que la comète Shoemaker-Levy 9. L'eau ne peut pas venir de la troposphère parce que le froid de la tropopause agit comme un piège, empêchant l'eau de monter dans la stratosphère.

Les mesures effectuées depuis la Terre et les vaisseaux ont permis d'améliorer la connaissance des ratios isotopiques dans l'atmosphère de Jupiter. À partir de juillet 2003, la valeur acceptée pour l'abondance du deutérium est 2.25 ± 0.35 2.25 ± 0.35×10⁻⁵, qui représente probablement la valeur primordiale de la nébuleuse solaire qui donna naissance au système solaire. Le ratio d'isotopes d'azote dans l'atmosphère jovien, ¹⁵N à ¹⁴N, est de 2.3×10⁻³, un tiers plus bas que celui de l'atmosphère terrestre (3.5×10⁻³).