La Grande Tache Rouge est un anticyclone, une zone de haute pression persistante sur Jupiter qui crée des tempêtes persistantes. Située dans l’hémisphère sud de Jupiter, cette tempête est la plus importante de notre système solaire et apparaît comme une tache rouge géante à la surface de Jupiter. Elle existe depuis 150 ans, et pourrait même l’être depuis plus longtemps, selon la NASA.
Selon l’American Physical Society, la tache aurait été découverte en 1664 par le scientifique anglais Robert Hooke ou en 1665 par l’astronome italien Giovanni Cassini. L’un ou les deux auraient pu observer soit l’ombre d’une lune de Jupiter, soit une autre tache. Une illustration d’une tache rouge sur Jupiter, semblable à la tache actuelle, est apparue en 1831, et la tache est observée en continu depuis 1878, année de sa redécouverte par l’astronome américain C.W. Pritchett.
Selon The Planets, la Grande Tache Rouge est un anticyclone qui tourne dans le sens inverse des aiguilles d’une montre environ tous les six jours et produit des vents allant jusqu’à 933 km/h (580 mph), selon la Smithsonian Institution.
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Sur Terre, les anticyclones se forment lorsqu’une pression atmosphérique élevée provoque une descente de l’air en altitude. Ils sont souvent associés à un temps clair, chaud et sec. Les cyclones, quant à eux, se forment autour d’une zone centrale de basse pression, ce qui provoque une remontée de l’air et sont associés à un temps nuageux, venteux et pluvieux.
Image composite de Jupiter prise par la caméra NIRCam de Webb. NASA, ESA, ASC, équipe Jupiter ERS ; traitement d’image par Judy Schmidt.
Bien que les anticyclones ne produisent pas de tempêtes sur Terre à la même échelle que les cyclones, ils peuvent contribuer aux tempêtes et aux phénomènes météorologiques violents, comme l’anticyclone Hartmut lors de la vague de froid de 2018 dans les îles britanniques, selon Weather and Radar.
Selon la Planetary Society, bien que les scientifiques comprennent comment les anticyclones se forment sur Terre, personne ne sait exactement comment ni quand la Grande Tache rouge s’est formée.
On ignore également pourquoi sa longévité est si incroyable, bien que les scientifiques aient quelques pistes. Une hypothèse est qu’elle serait coincée entre deux courants-jets de directions opposées qui agiraient comme deux tapis roulants, provoquant la rotation de la Grande Tache rouge dans les deux sens, rapporte Insider. Une autre hypothèse est que le flux vertical de chaleur et de froid au sein de la tempête contribue à son maintien. Un facteur important de sa longévité est le fait que Jupiter, étant une planète gazeuse, n’a pas de surface, et donc aucune friction pour ralentir la tempête, rapporte JStor Daily.
La Grande Tache rouge mesure 16 350 kilomètres de large, soit environ 1,3 fois la largeur de la Terre (12 740 km). Cependant, elle était autrefois beaucoup plus grande. Lorsqu’elle fut observée en détail pour la première fois à la fin du XIXe siècle, sa largeur était estimée à environ 48 280 kilomètres, soit plus de trois fois la largeur de la Terre.
La raison du rétrécissement de la Grande Tache rouge demeure inconnue. Il est possible que les conditions météorologiques qui la maintiennent en vie se soient simplement affaiblies en quelques siècles. Il existe également des preuves que la tache a non seulement rétréci, mais aussi grandi au cours de son histoire. Selon la NASA, une certaine croissance a été enregistrée dans les années 1920.
En plus de rétrécir, la tache semble changer de forme, de couleur et d’autres caractéristiques. Par exemple, une étude de 2018 menée par des scientifiques de la NASA et de l’UC Berkeley a révélé que la tempête semblait gagner en hauteur à mesure qu’elle rétrécissait. Quelques années plus tard, les mêmes chercheurs ont constaté que les vents à cet endroit s’accéléraient progressivement.
Étant donné que les raisons de sa diminution de taille ne sont pas entièrement comprises, on ignore également combien de temps la tache pourrait persister. Certaines études suggèrent qu’elle pourrait disparaître en une ou deux décennies, mais elle pourrait aussi persister pendant des siècles.
Malgré sa couleur distinctive, les chercheurs ne savent pas exactement ce qui cause la teinte rouge de la tache. Certains pensent qu’elle pourrait être due à des produits chimiques comme l’ammoniac présents au sommet de la tempête.
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La tache semble changer de couleur au fil du temps, ce qui n’est pas non plus clair pour les chercheurs. Depuis 2014, elle prend une teinte rouge-orange qui s’intensifie progressivement, selon la NASA. Ce changement pourrait être dû à des modifications de la composition chimique de la tempête ou de la répartition des gaz à l’intérieur et au-dessus.
Bien que Jupiter soit très différente de la Terre, la dynamique de ses tempêtes est similaire. Une meilleure compréhension des tempêtes de Jupiter, y compris de la Grande Tache Rouge, pourrait donc aider les scientifiques à mieux comprendre la météo terrestre.
La Grande Tache Rouge a une contrepartie plus petite appelée la Petite Tache Rouge ou Tache Rouge Junior, qui s’est formée entre 1998 et 2000 à la suite de trois tempêtes blanches de forme ovale.
Selon une étude de 2016, le gaz au-dessus de la Grande Tache Rouge est plus chaud que partout ailleurs sur Jupiter. Les chercheurs pensent que ce réchauffement est dû aux ondes acoustiques générées par les intenses turbulences de la tempête.
Cette image aux couleurs rehaussées de la Grande Tache Rouge de Jupiter a été prise le 1er avril 2018 par la sonde Juno de la NASA. Il s’agit d’un composite de trois images distinctes prises lors du 12e survol rapproché de la planète par Juno. Juno est une sonde solaire qui couvre un espace de la taille d’un terrain de basket et effectue de longues orbites en boucle autour de Jupiter. Elle cherche des réponses sur l’origine et l’évolution de Jupiter, de notre système solaire et des planètes géantes du cosmos. NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Gerald Eichstedt/Sean Doran
Le télescope Hubble a découvert que la Grande Tache rouge de Jupiter rétrécit. Cette célèbre Grande Tache rouge est observée en permanence depuis le XIXe siècle, mais ce phénomène est sans précédent.
Le vénérable télescope spatial Hubble a observé la Grande Tache rouge de Jupiter osciller comme si elle rétrécissait et s’élargissait environ tous les 90 jours. La découverte a été rapportée le 9 octobre dans un article publié dans The Planetary Science Journal.
La raison pour laquelle cet énorme anticyclone, dont la taille diminue depuis des décennies et qui mesure actuellement environ 14 750 kilomètres de large (bien que l’astrophotographe Damian Peach rapporte qu’il ne mesure que 12 500 kilomètres de large), se comporte de cette façon reste un mystère.
«Grâce à la haute résolution du télescope Hubble, nous pouvons affirmer que la Grande Tache rouge se contracte et s’étend simultanément, se déplaçant plus ou moins vite», a déclaré Amy Simon, du Goddard Space Flight Center de la NASA, dans le Maryland. «C’était très inattendu, et il n’existe actuellement aucune explication hydrodynamique.»
Les astronomes dirigés par Simon ont utilisé le télescope spatial Hubble pour observer la Grande Tache rouge pendant 88,5 jours, de décembre 2023 à mars 2024. Les images en accéléré prises pendant cette période montrent que la GRS se dilate et se contracte périodiquement le long de son demi-grand axe (la partie la plus large de l’ellipse).
«Bien que nous sachions que son mouvement varie légèrement en longitude, nous ne nous attendions pas à ce que sa taille fluctue également», a déclaré Simon.
Située à 22 degrés au sud de l’équateur de Jupiter, à la limite de la ceinture équatoriale sud de son atmosphère, la Grande Tache Rouge est soumise à de puissants courants-jets qui entourent la planète géante à une vitesse de 428 km/h. Ces courants-jets empêchent l’énorme vortex de dériver vers d’autres latitudes, bien qu’il ait été observé qu’il dérive vers l’ouest par rapport au reste de l’atmosphère. Cette dérive n’est pas constante, mais on a observé une accélération et un ralentissement sur une période d’environ 90 jours.
Huit images de la Grande Tache rouge prises par le télescope spatial Hubble entre le 10 décembre 2023 et le 8 mars 2024. En observant attentivement, vous constaterez l’évolution de sa largeur. NASA/ESA/Amy Simon (NASA-GSFC)
«À mesure que le GRS accélère et ralentit, il se déplace contre les courants-jets entraînés par le vent au nord et au sud», a déclaré Mike Wong de l’Université de Californie à Berkeley.
Apparemment, la compression de la forme GRS détectée par Hubble est liée à cette oscillation d’environ 90 jours dans sa dérive vers l’ouest.
«C’est comme un sandwich où les tranches de pain sont obligées de dépasser parce qu’il y a trop de garniture au milieu», a déclaré Wong.
Le degré de compression semble être anticorrélé à la vitesse de dérive du GRS. Lors des périodes de dérive plus lente du GRS, la largeur du vortex et la taille du noyau sont maximales. De plus, le noyau brille davantage en ultraviolet lorsqu’il atteint son maximum, ce qui indique une absorption moindre par la brume atmosphérique au-dessus. À mesure que la dérive s’accélère, la largeur du GRS et la taille du noyau diminuent. Ceci pourrait résulter de l’interaction du GRS avec l’atmosphère environnante, à mesure que sa vitesse de dérive augmente.
Jusqu’à présent, Hubble n’avait observé qu’une seule période de l’oscillation dans son intégralité. Simon dirige le programme OPAL (Outer Planetary Atmospheres Legacy), qui permet à Hubble d’imager chacune des quatre planètes géantes du système solaire externe – Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune – au moins une fois par an. Mais l’étude de la SRG par Hubble constituait un projet distinct.
Un groupe d’astronomes amateurs de renom, comme Damian Peach, obtient également régulièrement des images haute résolution de Jupiter, et leurs données sont si précises que Simon et l’équipe OPAL collaborent souvent avec eux. Il est possible que ce rétrécissement de la tache soit visible sur les images amateurs, bien que Simon pense qu’il soit trop petit pour être détecté avec certitude par les données amateurs, car sa largeur ne varie que de 0,3 degré de longitude sur une période de deux semaines. Cependant, maintenant que nous savons que ce phénomène se produit, les amateurs pourraient améliorer leurs images pour le détecter.
La compression globale du GKP, désormais combinée à la compression oscillatoire, indique que la tempête connaît des changements intéressants. Où s’arrêtera-t-elle ?
«Actuellement, il dépasse sa latitude par rapport au champ de vent», a déclaré Simon. «Une fois qu’il se sera rétréci dans cette zone, les vents le maintiendront en place.» Dans ce cas, sa taille pourrait se stabiliser, mais cela reste une hypothèse en attendant la collecte de données supplémentaires.
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