jupiter
Jupiter est la cinquième du par ordre d'éloignement au , et la plus grande par la taille et la masse devant , qui est comme elle une . Elle est même plus volumineuse que toutes les autres planètes réunies avec son rayon moyen de 69 911 km, qui vaut environ onze fois celui de la , et sa masse de 1,898 × 1027 kg, qui est 318 fois plus grande. Orbitant en moyenne à environ 779 millions de kilomètres du Soleil (5,2 ), sa vaut un peu moins de 12 . La est par ailleurs une utilisée pour exprimer la d' tels que les .
Elle a une composition similaire au Soleil, constituée principalement d' mais aussi d' pour un quart de sa masse et un dixième de son volume. Elle possède probablement un rocheux composé d' plus lourds mais, comme les autres , Jupiter n'a pas de surface solide bien définie mais plutôt un vaste manteau d' ; de petites quantités de composés tels que l', le et l' sont aussi détectables. Elle connaît toujours une contraction continue de son intérieur qui génère une supérieure à celle reçue du Soleil grâce au . Sa rapide estimée à 9 h 55 min implique que la planète prend la forme d'un avec un renflement léger autour de l'équateur et permet de générer un important donnant naissance à la , la plus puissante du Système solaire. extérieure est visiblement séparée en plusieurs bandes de couleurs allant du crème au brun à différentes latitudes, avec des et des tempêtes dont les vents violents atteignent 600 km/h le long de leurs frontières interactives. La , un géant de taille comparable à la Terre observé depuis au moins le XVIIe siècle, en est un exemple.
Regroupant Jupiter et les objets se trouvant dans sa , le est une composante majeure du . Il comprend d'abord les et notamment les quatre — , , et — qui, observés pour la première fois en 1610 par au moyen de sa , sont les premiers objets découverts par l'. Ganymède est notamment le plus grand satellite naturel du Système solaire, dont la taille dépasse celle de . Le système comprend aussi les , beaucoup plus fins que . L'influence de la planète s'étend ensuite, au-delà du système jovien, à de nombreux objets dont les qui sont près de 10 000 à être stabilisés sur son orbite.
est la première à Jupiter en 1973. La planète est ensuite explorée à plusieurs reprises par les sondes du et du jusqu'en 1979. La sonde est mise en orbite autour de Jupiter entre 1995 et 2003 tandis que l' fait de même en 2016 et continuera sa mission jusqu'à au moins 2025. Les cibles futures de l' comprennent notamment le probable de la lune Europe, qui pourrait abriter la .
dans le ciel nocturne et même habituellement le quatrième objet le plus brillant de la (après le Soleil, la et ), Jupiter est connue depuis la . Elle est d'après le (maître des autres dieux), en raison de sa grande luminosité. Le de la planète est « », peut-être une représentation stylisée de la contrôlée par le dieu.
Caractéristiques physiques[ | ]
Jupiter est l'une des quatre , étant principalement composée de et dépourvue de réelle surface. C'est la plus grande planète du , avec un diamètre équatorial de près de 143 000 km. La densité moyenne de Jupiter, 1,326 g/cm3, est la deuxième plus élevée des planètes géantes, mais reste inférieure à celles des quatre .
Composition chimique[ | ]
La haute est composée à 93 % d' et 7 % d' en nombre d'atomes, ou à 86 % de et 13 % d'hélium en nombre de molécules. Les atomes d'hélium étant plus massifs que les atomes d'hydrogène, l'atmosphère est donc approximativement constituée en masse de 75 % d'hydrogène et de 24 % d'hélium, le pourcentage restant étant apporté par divers autres éléments et composés chimiques (traces de , de , d', très petites quantités de , d', de , de , d', d' et de ). La couche la plus externe de la haute atmosphère contient des d'ammoniac,.
Par mesures et , des traces de et d'autres ont également été détectées. L'intérieur de Jupiter contient des matériaux plus et la distribution par masse est de 71 % d'hydrogène, 24 % d'hélium et 5 % d'autres éléments.
Les proportions d'hydrogène et d'hélium dans la haute atmosphère sont proches de la composition théorique de la qui aurait donné naissance au Système solaire. Néanmoins, le n'y est détecté qu'à hauteur de vingt parties par million en termes de masse, un dixième de ce qu'on trouve dans le Soleil. L'hélium y est également en défaut, mais à un degré moindre. Cet appauvrissement pourrait résulter de la précipitation de ces éléments vers l'intérieur de la planète sous forme de pluie,,. Les gaz inertes lourds sont deux à trois fois plus abondants dans l'atmosphère de Jupiter que dans le Soleil.
Par , on pense que possède une composition similaire à Jupiter, mais qu' et sont constituées de beaucoup moins d'hydrogène et d'hélium. Cependant, aucune sonde n'ayant pénétré l'atmosphère de ces géantes gazeuses, les données d'abondance des éléments plus lourds ne sont pas connues.
Masse et dimensions[ | ]
Jupiter est 2,5 fois plus massive que toutes les autres planètes du Système solaire réunies, tellement massive que son avec le Soleil est situé à l'extérieur de ce dernier, à environ 1,068 du centre du Soleil. Par ailleurs, son diamètre est un ordre de grandeur inférieur à celui du Soleil mais 11 fois plus grand que celui de la Terre (environ 143 000 km) et on pourrait placer environ 1 322 corps de la taille de cette dernière dans le volume occupé par la . En revanche, la densité de Jupiter n'est que le quart de celle de la Terre (0,240 fois, précisément) : elle n'est donc que 318 fois plus massive que cette dernière,.
Si Jupiter était plus massive, son diamètre serait plus petit par : l'intérieur de la planète serait plus comprimé par une plus grande force gravitationnelle, décroissant sa taille. Par conséquent, Jupiter posséderait le diamètre maximal d'une planète de sa composition et de son histoire. Cette masse a eu une grande influence gravitationnelle sur la formation du Système solaire : la plupart des planètes et des de courte période sont situées près de Jupiter et les de la lui sont dues en grande partie,.
La masse de Jupiter, ou , est souvent utilisée comme unité pour décrire les masses d'autres objets, en particulier les et les . La planète a parfois été décrite comme une « étoile ratée », mais il faudrait qu'elle possède 13 fois sa masse actuelle pour démarrer la fusion du et être cataloguée comme une et 70 à 80 fois pour devenir une étoile,. La plus petite connue, en date de 2017, est 85 fois plus massive mais légèrement moins volumineuse que Jupiter (84 % de son rayon). Des beaucoup plus massives que Jupiter ont été découvertes. Ces planètes pourraient être des semblables à Jupiter, mais pourraient appartenir à une autre classe de planètes, celle des , parce qu'elles sont très proches de leur étoile primaire.
Jupiter rayonne plus d' qu'elle n'en reçoit du Soleil. La quantité de produite à l'intérieur de la planète est presque égale à celle reçue du Soleil. Le additionnel est généré par le , par contraction . Ce processus conduit la planète à rétrécir, la valeur ayant été auparavant évaluée à 2 cm chaque année, bien que cette valeur ait été réduite par d'autres calculs à environ 1 mm/an grâce à de nouveaux calculs de chaleur interne et d' à partir de mesures de la ,. Lorsque Jupiter s'est formée, elle était nettement plus chaude et son diamètre était double.
Renflement équatorial[ | ]
Jupiter montre un renflement équatorial important : le diamètre au niveau de (142 984 km) est 6 % plus important que le diamètre au niveau des pôles (133 708 km). La plupart des planètes, y compris la Terre, possèdent ce genre d' à des degrés divers, qui dépend de la vitesse de rotation de la planète, de sa composition interne plus ou moins solide et de la masse de son . Plus un noyau est massif, moins le renflement est important, toutes choses étant égales par ailleurs.
Ainsi, il est possible d'en tirer des enseignements sur la structure interne de Jupiter. Les trajectoires des sondes et ont été analysées, le renflement provoquant des déviations spécifiques des trajectoires. La caractérisation précise du renflement, ainsi que les données connues concernant la masse et le volume de Jupiter, montrent que cette planète doit posséder un noyau dense et massif, de l'ordre de 12 masses terrestres.
Structure interne[ | ]
Les connaissances sur la composition planétaire de Jupiter sont relativement spéculatives et ne reposent que sur des mesures indirectes. Selon l'un des modèles proposés, Jupiter ne posséderait aucune surface solide, la densité et la pression augmentant progressivement vers le centre de la planète. Selon une autre hypothèse, Jupiter pourrait être composée d'un rocheux ( et ) comparativement petit (mais néanmoins de taille comparable à celle de la Terre, et de dix à quinze fois la masse de celle-ci),, entouré d' qui occupe 78 % du rayon de la planète,. Cet serait liquide, à la manière du . Il est dénommé ainsi car la pression est telle que les atomes d' s', formant un . Cet hydrogène métallique serait lui-même entouré d', à son tour entouré d'une fine couche d'. Ainsi, Jupiter serait en fait une planète essentiellement liquide.
Des expériences ayant montré que l'hydrogène ne change pas de brusquement (il se trouve bien au-delà du ), il n'y aurait pas de délimitation claire entre ces différentes phases, ni même de surface à proprement parler. Quelques centaines de kilomètres en dessous de la plus haute , la pression provoquerait une progressive de l'hydrogène sous forme d'un brouillard de plus en plus dense, qui formerait finalement une mer d'hydrogène liquide,,. Entre 14 000 et 60 000 km de profondeur, l'hydrogène liquide céderait la place à l'hydrogène métallique de façon similaire. Des gouttelettes de , plus riches en et se précipiteraient vers le bas à travers ces couches, appauvrissant ainsi la haute atmosphère en ces éléments. Cette , prévue théoriquement depuis les et vérifiée expérimentalement en 2021, devrait affecter une épaisseur d'environ 15 % du . Elle pourrait expliquer le déficit de l'atmosphère jovienne en hélium et en , et l'excès de luminosité de Saturne,.
Les énormes pressions générées par Jupiter entraînent les températures élevées à l'intérieur de la planète, par un phénomène de compression gravitationnelle () qui se poursuit encore de nos jours, par une contraction résiduelle de la planète.
Des résultats de 1997 du indiquent qu'à l'intérieur de Jupiter, la transition de phase à l'hydrogène métallique se fait à une pression de 140 GPa (1,4 Mbar) et une température de 3 000 . La température à la frontière du noyau serait de l'ordre de 15 000 et la pression à l'intérieur d'environ 3 000 à 4 500 GPa (30-45 Mbar), tandis que la température et la pression au centre de Jupiter seraient de l'ordre de 70 000 K et 70 Mbar, soit plus de dix fois plus chaudes que la surface du Soleil.
La faible de Jupiter fait que ses pôles reçoivent bien moins d'énergie du Soleil que sa région équatoriale. Ceci causerait d'énormes mouvements de à l'intérieur des couches liquides et serait ainsi responsable des forts mouvements des nuages dans son .
En mesurant précisément le champ gravitationnel de Jupiter, la sonde a montré la présence d'éléments plus lourds que l'hélium répartis dans les couches internes entre le centre et la moitié du rayon de la planète, ce qui entre en contradiction avec les modèles de formation des planètes géantes. Ce phénomène pourrait s'expliquer par un ancien impact entre Jupiter et un astre d'une masse égale à environ dix fois celle de la Terre.
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