Lorsque le Voyager 1 a été balancé par Jupiter en 1979, les scientifiques ont eu un premier aperçu de la foudre sur la plus grande planète du système solaire. Le vaisseau spatial a non seulement pris une photo d'un orage mais a également détecté les ondes radio émises par les frappes.
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Mais les signaux radio diffèrent légèrement de ce que les chercheurs ont enregistré sur Terre, ce qui soulève des questions sur la nature de la foudre sur Jupiter. Maintenant, rapporte Charles Q. Choi sur Space.com, le vaisseau spatial Juno a pris ses propres mesures et a révélé que la foudre sur Jupiter n’était pas aussi étrange que nous le pensions.
Les enregistrements précédents de la foudre de Jupiter, surnommés sifflets en raison de leur son caractéristique ressemblant à un sifflement, semblaient tous tomber dans la plage du kilohertz du spectre radio. Mais la foudre sur Terre fait un bond dans la gamme des méga, voire des gigahertz. Comme le rapporte Choi, les scientifiques ont spéculé sur de nombreuses raisons, notamment les variations de l'atmosphère ou même des distinctions fondamentales entre la façon dont la foudre se forme.
«De nombreuses théories ont été proposées pour l'expliquer, mais aucune théorie ne pourrait jamais être considérée comme une solution, a déclaré Shannon Brown, scientifique Juno au Jet Propulsion Laboratory de la NASA, dans un communiqué de presse.
Ainsi, pour en savoir plus sur la foudre sur le géant gazier, les chercheurs ont analysé les données recueillies par le Micrometer Radiometer Instrument sur Juno, qui recueille un large spectre de fréquences radio. Et les résultats ont été un peu une surprise.
Les 377 décharges de foudre enregistrées dans les huit premiers survols de Juno ont été atteintes dans la plage des mégahertz et des gigahertz similaires à la Terre. Dans le communiqué, Brown explique une des raisons possibles de cette divergence: «Nous pensons que si nous sommes les seuls à pouvoir le voir, c'est parce que Juno vole plus près de l'éclairage que jamais et que nous cherchons à une fréquence radio qui passe facilement à travers l'ionosphère de Jupiter. »Ils ont publié leurs conclusions cette semaine dans la revue Nature.
Comme le co-auteur de l'étude, Bill Kurth, physicien de l'Université de l'Iowa, explique à Ryan F. Mandelbaum de Gizmodo, de précédents survols ont survolé la planète dans un anneau de particules chargées électriquement, appelé tore du plasma Io. Cela aurait pu interférer avec les signaux. Juno, quant à lui, bourdonnait environ 50 fois plus près du géant gazier que Voyager 1.
Ces passes rapprochées ont permis aux scientifiques de découvrir une autre similitude entre la foudre sur Jupiter et la Terre: le taux de pointe de frappe. Dans un article séparé paru dans la revue Nature Astronomy, des chercheurs ont analysé 1 600 frappes de foudre joviennes et découvert un taux de pointe de quatre par seconde. C'est beaucoup plus élevé que le Voyager détecté précédemment et semblable aux taux trouvés sur Terre.
«Compte tenu des différences très marquées dans les atmosphères entre Jupiter et la Terre, on pourrait dire que les similitudes que nous voyons dans leurs orages sont plutôt étonnantes», a déclaré Kurth à Choi.
Mais il y a une grande différence entre la foudre sur Jupiter et la Terre: l'emplacement. La majorité des zaps de Jupiter ont lieu près des pôles. Pendant ce temps, la majeure partie de l'éclairage sur Terre frappe près de l'équateur. "La distribution de la foudre de Jupiter est à l'envers par rapport à la Terre", indique Brown dans le communiqué de presse.
Alors, pourquoi les choses se retournent-elles? Comme l'explique la NASA, tout est une question de chaleur.
Jupiter est environ 25 fois plus éloignée du soleil que la Terre, ce qui signifie que, contrairement à notre planète, il tire la majeure partie de sa chaleur de lui-même. La lumière du soleil qui atteint Jupiter réchauffe la région équatoriale, créant une zone de stabilité atmosphérique empêchant l'air chaud de monter. Les pôles, cependant, n'ont pas une telle stabilité. La chaleur qui monte de la planète crée des courants de convection tourbillonnants qui entraînent des tempêtes et des éclairs.
Il semble également y avoir plus d'éclairs dans l'hémisphère nord de Jupiter par rapport à son côté sud. Bien que les chercheurs ne sachent pas encore pourquoi, des réponses pourraient bientôt arriver. La NASA vient de réinscrire Juno, ajoutant 41 mois à sa mission. Le petit vaisseau qui pourrait continuer à transmettre de nouvelles informations sur le géant gazier jusqu’en 2021.
