6 Mai 2013

Herschel lève un mystère sur la haute atmosphère de Jupiter

Juillet 1994. La comète Shoemaker-Levy 9 percute en direct Jupiter. De larges cicatrices brunes, dont l'une du diamètre de la Terre, restèrent visibles durant plusieurs semaines. Mais la comète a aussi modifié la composition chimique de la haute atmosphère de la géante en y apportant de l'eau. Le télescope spatial Herschel (dont le retrait de service a été annoncé la semaine dernière) en apporte la preuve.
Crédits : ESA/Herschel/T. Cavalié et al. ; NASA/Reta Beebe (New Mexico State University).

De l'eau sur Jupiter ? Rien de surprenant pour cette géante gazeuse : son atmosphère profonde en est riche. Ce qui est surprenant, c'est que le télescope spatial ISO de l'ESA en ait trouvé, en 1997, dans sa haute atmosphère, au-dessus des couches de nuages en-dessous desquelles l'eau des profondeurs condense normalement.

« Comme les comètes sont très riches en eau, Shoemaker-Levy 9 est alors suspectée d'être à l'origine de la vapeur d'eau observée. Mais d'autres causes paraissent possibles : les poussières interplanétaires, qui résultent de l'activité des comètes et des collisions entre les astéroïdes. Ou encore certains satellites de Jupiter, dont les surfaces couvertes de glace, bombardées par les particules interplanétaires, peuvent fournir une source d'eau pour l'atmosphère de la planète » indique le communiqué de presse du CNRS qui présente l'étude menée par une équipe internationale et basée sur l'analyse des données du télescope européen Herschel, en orbite depuis 2009 à 1,5 million de km de la Terre.

Pour Thibault Cavalié du Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux, post-doctorant du CNES jusqu’en 2012 et 1er auteur de l'article publié le 23 avril dans la revue Astronomy and Astrophysics : « seuls les 2 spectromètres infrarouges à haute résolution spectrale du télescope Herschel étaient capables de fournir des images assez fines pour faire le lien entre la répartition spatiale de la vapeur d'eau dans la stratosphère de Jupiter et les zones d'impacts de la comète. »

Pour la 1ere fois, une cartographie en 3D de la distribution de la vapeur d'eau dans la haute atmosphère de Jupiter a pu être dressée. Elle montre que l'hémisphère sud, où la comète Shoemaker-Levy 9 a percuté Jupiter, contient de 2 à 3 fois plus d'eau que l'hémisphère nord. Mais surtout, que les densités de vapeur d'eau sont les plus fortes là même où les différents fragments de la comète ont percuté la géante en 1994. Près de 95 % de la vapeur d'eau de la haute atmosphère de Jupiter proviendrait ainsi de l'impact de la comète Shoemaker-Levy 9.

Légende de l'image : Herschel a permis de cartographier de manière fine la distribution de la vapeur d'eau dans la stratosphère de Jupiter ave en blanc et bleu cyan, les zones avec les plus fortes concentrations en eau.

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