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Mis à jour
le 05/09/16
 Données générales sur les géantes
 

Les 4 planètes géantes se subdivisent en deux sous-ensembles :

On classe aujourd’hui Jupiter et Saturne comme géantes gazeuses, et Uranus et Neptune comme géantes glacées. En effet, ces deux dernières contiennent beaucoup plus de matériaux solides que les deux autres, et à la distance à laquelle elles se trouvent du Soleil, ces matériaux sont des glaces (eau, CO2, azote…).

Jupiter et Saturne possèdent très certainement un noyau de la taille de la Terre. De plus, ce noyau doit être différencié : rocs au centre, surmontés de glaces. Bien sûr, aux températures et pressions qui règnent au centre de ces planètes, ces matériaux sont fondus. Saturne, dont la densité est plus faible, possède probablement moins de rocs que Jupiter.

Au-dessus du noyau, on trouve de l’hydrogène métallique. Cette couche s’étend jusqu’à 0,9 RJ pour Jupiter, et seulement 0,1 RS pour Saturne. Il faut une pression énorme pour mettre l’hydrogène dans cet état.

Une telle quantité de matière conductrice de l’électricité est à l’origine des champs magnétiques des deux planètes.

Au-dessus de l’hydrogène métallique se trouve une couche d’hydrogène et d’hélium liquides, non conducteurs. Cette couche s’élève jusqu’à l’endroit où la pression est suffisamment faible pour permettre l’évaporation. On passe alors à l’atmosphère à proprement parler. La température et la pression donnent au gaz une consistance proche de celle du liquide, et la transition se fait sans changement brusque de phase.

A une altitude où la pression tombe à 1 bar, des nuages se forment. Ceux de Jupiter et Saturne sont constitués de cristaux de glace d’ammoniac, ceux d’Uranus et Neptune de cristaux de méthane.

Les vents soufflent parallèlement à l’équateur. Autour de la Grande Tache Rouge et de la Grande Tache Sombre de Neptune, des vents s’écartent de cette direction générale, mais seulement localement ne s’éloignant guère en latitude.

La vitesse des vents en fonction de la latitude, présente une symétrie plus ou moins grande par rapport à l’équateur. Par contre, la vitesse est très stable dans le temps, comme l’attestent les observations anciennes de Jupiter et Saturne. Ces vents ne sont pas influencés par la direction du Soleil, pâle et peu efficace à ces distances. Ils sont produits par la rotation. Même sur Uranus, qui roule sur son axe, la rotation définit la direction des vents. On a toutefois observé une turbulence plus importante sur le côté ensoleillé.

Anneaux

L’anneau de Jupiter est poussiéreux. Il est alimenté en particules par les impacts météoritiques sur les trois satellites les plus internes, Métis, Adrastée et Amalthée. L’anneau Gossamer s’étend de chacun de ces satellites vers la planète.

Jupiter a trois anneaux. L’anneau principal est le plus étroit et le plus brillant. Certaines poussières qui le composent doivent être électriquement chargées, soit par interaction avec le champ de radiations de Jupiter, soit par photoionisation des atomes de surface. Si la charge électrique devient suffisante par rapport au poids de la poussière, celle-ci peut être entraînée vers des latitudes plus élevées. Ce mécanisme pourrait être la source du halo qui s’étend de l’anneau Gossamer vers le nord et vers le sud.

L’anneau de Saturne est de loin le plus important des 4 planètes géantes. La division de Cassini, connue depuis longtemps, le sépare en deux parties principales. L’anneau à l’extérieur de la division de Cassini est nommé A, celui à l’intérieur est nommé B. Un anneau à l’intérieur de B a été découvert au début du XIXe siècle, et nommé C. Ensuite, un anneau a été trouvé bien au-delà de l’anneau A, et s’étendant jusqu’à l’orbite de Rhéa.

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