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Jupiter en vue pour Juno 

Après 5 ans de voyage spatial, la sonde Juno de la NASA arrivera à proximité de Jupiter le 4 juillet. Sa mission: percer les secrets de la plus grande des planètes du système solaire

C’est la fin du voyage pour Juno. La sonde de la NASA dédiée à l’exploration de Jupiter arrivera à destination le 4 juillet. Presque cinq ans après avoir quitté la Terre, l’engin spatial va se satelliser autour de la planète. Avant de réaliser, durant les prochaines semaines, une série de manœuvres qui lui permettront de se placer, fin octobre, sur l’orbite où il pourra commencer ses observations. Celles-ci ont notamment pour but de préciser l’origine de l’astre et sa composition.

Si tout se déroule comme prévu, Juno devrait en un an, fournir aux astronomes assez de données pour résoudre nombre des mystères joviens. Monde surdimensionné dont la masse représente, à elle seule, les deux tiers de celles cumulées de tous les objets célestes gravitant autour de notre étoile, Jupiter est la clé de l’évolution du système solaire. Etant apparue avant la Terre dans le disque de gaz et de poussières qui entourait alors notre jeune Soleil, elle pourrait livrer des informations sur les conditions qui régnaient dans le milieu interstellaire à cette époque reculée.

Malgré les multiples missions spatiales qui l’ont visitée, la plus grande des planètes du système solaire reste mal connue. «Sa structure interne, sa genèse ou encore les mécanismes à l’origine de son champ magnétique intense ou des tempêtes qui surviennent à sa surface sont amplement ignorés», indique Tristan Guillot, directeur de recherche à l’Observatoire de la Côte d’Azur en France.

Ballet cosmique

Juno a la prétention de combler ces lacunes. A la différence des missions précédentes chargées d’étudier les lunes joviennes, la sonde s’intéressera exclusivement à Jupiter. «Elle sera surtout, si l’on excepte le survol de la sonde Ulysses en 1992, le premier engin spatial à scruter la planète hors de son plan équatorial et d’aussi près», précise Philippe Zarka, de l'Observatoire de Paris.

En effet, à partir d’octobre, le satellite artificiel se lancera dans un ballet cosmique, consistant à parcourir une série de 34 orbites qui le feront passer, tous les 14 jours, à 10 000 kilomètres au-dessus de chaque pôle. Jupiter tournant sur elle-même en dix heures, ces révolutions lui permettront de balayer l’ensemble de la surface de l’astre en un an. Mais aussi d’en avoir aperçu détaillé. Se faufilant entre la planète et les dangereuses «ceintures de radiation» de Jupiter, la sonde survolera les régions équatoriales à moins de 5000 kilomètres d’altitude.

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Juno profitera de ces conditions pour réaliser des mesures inédites. Elle dressera d’abord des cartes cent fois plus précises que celles disponibles du champ gravitationnel et du champ magnétique joviens. Ces données aideront les astronomes à révéler ce qui se cache sous la couche la plus superficielle de la planète.

La théorie suggère que, à mesure que l’on descend dans les profondeurs de Jupiter, la température et la pression augmentant, l’hélium et l’hydrogène moléculaires dont est essentiellement constituée la planète prendraient une forme liquide. Lorsque la pression atteint un million de fois celle de l’atmosphère de la Terre, ce liquide se transformerait en un fluide métallique dont les mouvements, générateurs de courants électriques seraient à l’origine du formidable champ magnétique jovien. Ce dernier est vingt fois plus intense que celui de la Terre!

Structures colorées

Enfin, un noyau, peut-être solide, mais plus probablement liquide, occuperait la partie centrale de la planète. Reliquat du corps primitif de glaces et de silicates à partir duquel Jupiter se serait formé en captant l’hydrogène et l’hélium présents dans son environnement, cette structure focalise l’attention des chercheurs. Ils voudraient établir si elle a existé par le passé ou si elle existe encore et, le cas échéant, en déterminer la masse.

Juno tentera par ailleurs de préciser la composition de Jupiter. La planète géante est constituée d’environ 90 % d’hydrogène et d’hélium auxquels s’ajoutent un pourcentage d’éléments autres (oxygène, azote, carbone…). Leurs quantités ne sont précisément pas connues. Grâce aux deux spectromètres et au radiomètre dont elle est équipée, la sonde pourra dresser une carte des divers composés présents en surface.

La sonde étudiera aussi l’atmosphère de Jupiter, pour tenter d’en déduire la teneur en eau. Diverses observations ont montré que les brumes d’ammoniac qui recouvrent la planète et sont à l’origine de ses structures colorées les plus apparentes - les fameuses «bandes», «zones» et «vortex» - cachent par endroits des nuages d’eau circulant à basse altitude.

Violentes tempêtes

Ces nuages joueraient un rôle important dans la météorologie de Jupiter, en particulier dans la formation de ses violentes tempêtes. L’un des enjeux de la mission Juno est d’établir leur volume en eau. Les mesures réalisées en 2003 par Galileo ont montré que celui-ci est faible. Mais cette autre sonde américaine, dont la mission s’était terminée par une plongée vers Jupiter, était peut-être tombée dans une région aride...

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Enfin, Juno s’intéressera au champ magnétique de Jupiter et aux divers phénomènes qui lui sont associés. Elle scrutera notamment les spectaculaires aurores joviennes. Apparaissant au-dessus des pôles, celles-ci sont permanentes par endroits et intermittentes ailleurs. Elles n’ont jusqu’à présent jamais été observées depuis les hautes latitudes... encore un défi à relever pour Juno!

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