Jupiter

La plus grosse des planètes du Système solaire.

Elle a été survolée et étudiée à faible distance par les sondes américaines Pioneer 10 (1973), Pioneer 11 (1974) (→ Pionneer), Voyager 1 et Voyager 2 (1979) (→ Voyager). En décembre 1995, la sonde américaine Galileo s'est placée en orbite autour de la planète afin de l'étudier, ainsi que ses principaux satellites, pendant près de deux ans, tandis qu'un module qui s'était séparé de la sonde quelques mois auparavant a plongé dans l'atmosphère de Jupiter en transmettant des résultats de mesures pendant quelques dizaines de minutes.

Lancée en 2011, la sonde américaine Juno a atteint la planète géante en juillet 2016. Elle est chargée d'étudier son atmosphère, sa structure profonde et sa magnétosphère afin de mieux comprendre sa formation.

Sa surface visible est une épaisse atmosphère constituée de 82 % d'hydrogène, de 17 % d'hélium et de 1 % de composés divers (méthane, ammoniac, etc.). On y voit des bandes, alternativement sombres et brillantes, parallèles à l'équateur, qui correspondent en fait à des formations nuageuses d'altitudes différentes étirées longitudinalement par la rotation rapide de Jupiter et ceinturant la planète. Au sein de ces bandes, de nombreuses taches changeantes témoignent d'une extrême turbulence. Les zones brillantes sont gouvernées par des courants ascendants, les bandes sombres par des courants descendants. À cette circulation verticale se superposent des courants horizontaux très rapides, entre lesquels s'établissent d'énormes tourbillons.

La grande tache rouge, qui s'étend dans l'hémisphère Sud sur 28 000 à 40 000 km en longitude et 13 000 km en latitude, est un ouragan géant, émergeant au-dessus de la couche nuageuse environnante. En juillet 1994, la chute sur Jupiter d'une vingtaine de fragments de la comète Shoemaker-Levy 9 a provoqué d'importantes perturbations atmosphériques qui ont été observées pendant plusieurs mois. La descente du module Galileo dans l'atmosphère, le 7 décembre 1995, s'est effectuée dans une région de forte turbulence ; l'engin a observé que la température augmentait rapidement avec la profondeur, que l'atmosphère absorbait relativement peu de chaleur et que sa teneur en vapeur d'eau (0,2 %) était sensiblement plus faible qu'on ne le pensait.

La faible densité moyenne de Jupiter (1,31 par rapport à l'eau) implique une structure à base d'hydrogène et d'hélium. Gazeux dans l'atmosphère, l'hydrogène, en profondeur, serait liquide, puis métallique. La migration progressive de l'hélium, plus lourd, vers le centre de la planète constitue une source de chaleur susceptible d'expliquer le rayonnement interne de la planète (2,5 fois supérieur à celui qu'elle reçoit du Soleil). Au cœur de Jupiter existerait un noyau rocheux dense (10 à 20 fois la masse de la Terre).

Jupiter possède une magnétosphère très étendue, liée à un champ magnétique dipolaire dont l'axe est incliné d'environ 11° par rapport à l'axe de rotation de la planète. L'analyse des photographies prises par les sondes Voyager a conduit à la découverte autour de Jupiter d'un système d'anneaux, constitués de particules dont la nature et les dimensions restent inconnues. L'anneau principal, large de 6 000 km, se prolonge vers la planète par un halo diffus et à l'opposé par un large anneau extérieur, extrêmement ténu.

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Du fait de sa forte masse, Jupiter a pu s'entourer d'un imposant cortège de satellites. On lui en connaît une soixantaine. Parmi ceux-ci, quatre (Io, Europe, Ganymède et Callisto) ont des dimensions planétaires et jouent un rôle prépondérant. Les autres sont très probablement des astéroïdes qui ont été capturés par l'attraction de la planète.