Jupiter est cinq fois plus éloignée du Soleil que la Terre mais pourtant sa thermosphère est quasiment aussi chaude. Une région aussi bouillante que de la lave, récemment découverte au dessus de la partie supérieure de l’atmosphère, pourrait expliquer l’énigme qui tient depuis des années les scientifiques en émoi devant la Grande tâche rouge.
La thermosphère est une partie de l’atmosphère supérieure de la planète située à 500 km au-dessus du niveau des nuages. André Brahic et Carl Sagan, de la mission Voyager, avaient réussi grâce à une sonde à estimer sa température à environ 200 kelvins en 1979. Elle pouvait atteindre de 800 à 1.000 kelvins. Cela fait presque 40 ans que les planétologues cherchent à élucider le mystère de cette incroyable température renommé la « crise de l’énergie ». Plusieurs explications ont été mises en avant :
Tout d’abord, la thermosphère de Jupiter est le lieu où se produisent les spectaculaires aurores de la planète. La chaleur pourrait être dissipée par effet joule. Cependant, la propagation de cette dernière est ankylosée par la rapide rotation de la planète sur elle même puisqu’elle met moins de 10 heures alors que son diamètre est de l’ordre de 140.000 km.
Deuxième piste… Une équipe d’astrophysiciens des universités de Boston (USA) et Leicester (Angleterre) a publié dans le journal Nature son étude principalement aidée de l’Infrared Telescope Facility ou IRTF de la Nasa. Ce dernier n’est rien d’autre qu’un télescope infrarouge de trois mètres de diamètre, situé au sommet du Mauna Kea, entré en service en 1979 afin de seconder l’agence spatiale dans ses missions spatiales sur le Système solaire. Les chercheurs ont usé du rayonnement provenant des cations de trihydrogène (H3+) présents dans la thermosphère où ils ont été mis au jour pour la première fois hors des laboratoires terrestres en 1989. Ils sont désormais certains que c’est l’ion le plus abondant dans le milieu interstellaire, où il peut demeurer stable compte tenu des températures et pressions très basses de l’endroit. La lumière infrarouge qu’il diffuse endosse le rôle de thermomètre puisqu’elle est le reflet de la température du milieu dans lequel il se trouve. C’est ainsi que l’astronome James O’Donoghue fut abasourdi de voir que la température au-dessus de Jupiter était de 1.600 kelvins ! Cet énorme anticyclone, dont la stabilité est encore ésotérique, est directement relié à la présence de cette région à haute température. Les deux mécanismes proposés pour chauffer la thermosphère que sont les ondes de gravité et les ondes sonores ont ainsi plus de poids. À titre de rappel, les ondes de gravité sont des ondes provoquées par la force de gravité sur des masses légèrement déplacées de leur position d’équilibre comme les vagues à la surface de l’eau. Les ondes sonores, émises dans l’atmosphère de la Terre et se propageant à l’intérieur du Soleil sont, elles, des variations de la pression dans un fluide. Celles que générerait Jupiter seraient particulièrement puissantes et deviendraient très turbulentes en arrivant dans la thermosphère. Elles prendraient ainsi l’apparence d’une source de chaleur.
On peut donc dès lors appréhender le chauffage de la thermosphère de Jupiter comme la conséquence des ondes sonores et de gravité générées dans l’atmosphère basse mais il reste encore de nombreuses études à mener que ce soit sur les modèles numériques de cette atmosphère ou sur la cartographie de la température de la thermosphère afin de toucher du doigt la compréhension de l’incroyable système de l’Univers.
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