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La géante Jupiter La planète préférée des astronomes amateurs

Jupiter est une planète que j'affectionne tout particulièrement. Dès l'acquisition de mon télescope en 1999, Jupiter fut ma planète d'études favorite à l'oculaire puis en photograhie argentique, pour enfin poursuivre via l'imagerie CCD avec mes différentes caméras.

Jupiter est la planète des amateurs par excellence.

Elle offre de nombreuses possibilités d'observations pour l'amateur attentif et persévérant. Elle est la plus grosse du système solaire et est constituée d'un micro-système solaire formé par un célèbre quadruplet de satellites facilement observables découverts par Galilée.

Diamètre

11 fois celui de la Terre (143 000 kilomètres)

Période de révolution

 11,86 ans

Rotation sur elle-même

 9 heures 50 min 33 sec

 Distance moyenne Soleil-Jupiter

778 millions de kms


Caractéristiques jupitériennes

Jupiter est une planète gazeuse ressemblant à un "soleil raté". La composition grossière de la planète est de 86% d'hydrogène et de 13% d'hélium.

Jupiter émet justement sa propre énergie contrairement à une planète ordinaire et tous les scientifiques sont d'accord sur la certitude que si Jupiter était 13 fois plus massique, elle aurait pu démarrer sa fusion de deutérium (isotope naturel de l'hydrogène) et être cataloguée comme naine brune. Pour information, la plus petite naine rouge connue présente une masse de seulement 30% supérieure à Jupiter.

Les zones claires correspondent à des régions où les gaz issus des profondeurs de la planète remontent jusqu'à la surface, où ils refroidissent ; les bandes sombres sont quant à elles, des régions où les gaz moins chauds redescendent vers l'intérieur.

Nettement visible au télescope, la Grande Tache Rouge est l'une des caractéristiques les plus remarquables de Jupiter. C'est une énorme formation elliptique qui atteint environ 40 000 kilomètres de longueur et 14 000 kilomètres de largeur. Il s'agit d'un phénomène atmosphérique dont on ignore encore les causes.
La partie visible de Jupiter n'est que la couche extérieure de son épaisse atmosphère. Elle comprend trois régions principales. La couche extérieure, riche en hydrogène, atteint 20 000 km d'épaisseur. A sa base, la pression est si forte que les atomes d'hydrogène perdent des électrons et constitue un mélange liquide. Cette couche d'environ 40000 km d'épaisseur repose sur un noyau rocheux très dense, constitué de fer et de silicates.

En 1996, la sonde précipitée dans l'atmosphère de Jupiter par GALILEO aurait détecté une certaine quantité d'eau durant sa chute. L'atmosphère supérieure de la géante dans les 370 premiers kilomètres d'épaisseur serait composée de trois niveaux dans le sens de la plongée vers le noyau :

  • 100 km de nuages de glace d'ammoniac
  • 120 km de nuages d'hydrogénosulfure d'ammonium
  • 150 km de nuages d'eau et de glace


Les satellites
Parmi les satellites connus de Jupiter, il existe deux familles : Ceux observables de la Terre par les amateurs qui sont au nombre de quatre et les autres, plus petits, découverts par des professionnels à l'aide de gros instruments (800 mm à 2,5 m de diamètre) qui font rarement objet d'observations par les amateurs (si ce n'est peut-être en CCD longue pose).
Ensemble des satellites connus

 Nom des satellites

Période de révolution

Dimensions

Magnitude

Découvreur

Année de la découverte

Metis

0,30 jour

40 km

17,4

S.Synnott

1979

Adrastée

0,30 jour

24 x 20 x 16 km

18,9

D.Jewitt, E.Danielson

1979

Amalthée

0,50 jour

270 x 170 x 150 km

14,1

E.Barnard

1892

Thebe

0,68 jour

110 x ? x 90 km

15,5

S.Synnott

1979

Io

1,77 jours

3630 km

5

Galilée

1610

Europe

3,55 jours

3138 km

5,3

Galilée

1610

Ganymède

7,16 jours

5262 km

4,6

Galilée

1610

Callisto

16,69 jours

4800 km

5,6

Galilée

1610

Léda

238,7 jours

10 km

20,2

C. Kowal

1974

Himalia

250,6 jours

180 km

14,8

C.D. Perrine

1904

Lysithéa

259,2 jours

20 km

18,4

S. B. Nicholson

1938

Elara

259,7 jours

80 km

16,7

C.D. Perrine

1904

Ananké

631 jours

20 km

18,9

S. B. Nicholson

1951

Carmé

692 jours

30 km

19

S. B. Nicholson

1938

Pasiphaé

735 jours

40 km

17,7

P.Mellote

1908

Sinopé

758 jours

30 km

18,3

S. B. Nicholson

1914


Son observation

L'observation de Jupiter est accessible à tous les instruments. De bonnes jumelles montrent Jupiter sous l'aspect d'un disque minuscule environné de ses quatre principaux satellites qui apparaissent comme de très petits points lumineux. Une longue-vue bien stable grossissant 20 ou 40 x constitue un excellent instrument pour se familiariser avec la planète. La vision de l'ensemble est tout à fait admirable.

L'étude plus approfondie de Jupiter exige une ouverture minimum de 100 mm. Avec un grossissement de 150 x, on commence à apprécier les différentes structures de l'atmosphère. Des différenciations de couleur deviennent possibles. Avec de l'entraînement, les irrégularités de largeurs, les nodosités et les points plus ou moins accentués, présents dans l'atmosphère, deviennent tout à fait accessibles.

Pour une étude permanente et très approfondie du disque, une ouverture de 200 mm est un minimum. Il est possible pour un observateur chevronné de suivre l'évolution des tâches claires, des nodosités des bandes sombres, des panaches équatoriaux et des quelques tâches permanentes visibles, appelées WOS (White Oval Spots). Si la majorité des satellites demeurent inaccessibles aux amateurs, le quadruplet des quatre satellites les plus brillants est en revanche accessible dans le plus modeste instrument. Ils sont numérotés I, II, III et IV par ordre de distance.

Numéro

Noms

Magnitudes visuelles

I

Io

6,2

II

Europe

6,3

III

Ganymède

5,8

IV

Callisto

6,6

Ils se présentent toujours assez bien alignés, et si l'un d'eux manque à l'appel, c'est qu'il est éclipsé par Jupiter ou bien qu'il passe devant lui.

Ces passages très fréquents sont très intéressants à suivre. A partir de 100 mm d'ouverture, vous apercevrez souvent un satellite se détachant en blanc sur le fond sombre d'une bande nuageuse et vous pourrez suivre sur le disque son ombre noire. Un effet de perspective rejette souvent le IV au-dessus ou au-dessous de la planète. Ces satellites subissent des changements d'éclat sensibles dus aux taches parsemant leur surface. Il est recommandé de suivre ces changements afin d'essayer de les rattacher aux positions des satellites sur leurs orbites.

Les phénomènes observables avec les satellites respectent des abréviations normalisées que l'on retrouve dans les revues ou dans les Ephémérides spécialisés :

Phénomène

Abbréviations

Eclipse

Le satellite passe dans l'ombre de Jupiter

Ec : Commencement de l'éclipse

Ef : Fin de l'éclipse

Occultation

Le satellite passe derrière Jupiter

Imm : Immersion (disparition)

Em : Emersion (réapparition)

Passage

Le satellite passe devant Jupiter

Pc : Commencement du passage

Pf : Fin du passage

Passage d'ombre

L'ombre du satellite passe comme un petit point noir devant le disque Jupiter

Oc : Commencement du passage de l'ombre

Of : Fin du passage de l'ombre


Structures observables sur le disque de Jupiter

Le groupe JUPITER de la commission des observations planétaires de la SAF a publié une page sur leur site web concernant des notions de base sur laquelle figure des tableaux imprimés à seulement 200 exemplaires en 1987.

Ces tableaux vite épuisés, extrêmement rares dont je n'avais point connaissance jusqu'à leur diffusion par ce groupe, sont pourtant nécessaires à n'importe quel observateur pour pouvoir donner un nom aux structures qu'il observe sur le disque de la planète et qu'il dessine.


Eclat et filtres

Jupiter est sensible à plusieurs longueurs d'onde de la lumière visible.

Jupiter est rarement aveuglante, sauf dans les grands instruments de dimensions exceptionnelles dans le monde de l'amateurisme (ouverture sup. à 530 mm).

La sélection de certaines couleurs du spectre permet des observations très sélectives de détails particuliers présents sur la surface de Jupiter. Par exemple, la longueur d'onde de l'orange permet l'étude des Guirlandes et des WOS polaires, tandis que dans le vert et dans le bleu, la Grande Tache Rouge est très apparente.

Arnaud FIOCRET © 2003 (2012)

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