La planète Jupiter, géante gazeuse et reine de notre Système solaire, vient d'être mesurée légèrement plus petite que ce qui est rapporté dans les manuels d'astronomie.
Ceci pourraient nécessiter une mise à jour des ouvrages de référence, comme l'indique Yohai Kaspi de l'Institut Weizmann en Israël. En réalité, Jupiter n'a pas changé de forme, mais les outils pour la sonder se sont considérablement améliorés. Les nouveaux calculs indiquent un raccourcissement d'environ huit kilomètres à l'équateur et d'une vingtaine de kilomètres aux pôles par rapport aux estimations antérieures.
Une impression d'artiste de Juno près de Jupiter.
Crédit: NASA/JPL-Caltech.
Cette précision accrue est le fruit du travail de la sonde Juno, qui orbite autour de Jupiter depuis 2016. Lors de ses occultations, lorsqu'elle passe derrière la planète, l'engin envoie des signaux radio vers la Terre. En analysant la façon dont l'atmosphère jovienne dévie ces ondes, les scientifiques peuvent cartographier avec une grande finesse la forme et la taille de la géante. Cette méthode, dite d'occultation radio, permet de reconstituer des profils de température et de densité.
Avant l'arrivée de Juno, seules six mesures étaient disponibles, héritées des missions Pioneer et Voyager dans les années 1970. La sonde a multiplié les points de données en ajoutant vingt-six observations supplémentaires. Son orbite particulière et ses survols rapprochés des lunes galiléennes ont permis d'obtenir une image bien plus complète, menant à une analyse consolidée.
Le traitement de ces informations a été rendu possible grâce aux travaux de Maria Smirnova, également à l'Institut Weizmann. Elle a mis au point les méthodes pour exploiter les données brutes de Juno. Le suivi de la flexion des signaux radio a conduit à des cartes améliorées, dévoilant des éléments sur la structure interne de la planète. Cette approche a ainsi transformé notre perception de la forme réelle de Jupiter.
Bien que les ajustements soient de l'ordre de quelques kilomètres seulement, leur portée est notable. Eli Galanti, qui a piloté l'étude, précise que ces légères modifications aident les modèles internes de Jupiter à mieux s'aligner avec les données de gravité et atmosphériques. Une dimension plus précise permet en effet d'affiner les estimations concernant la densité et la composition des couches profondes.
Comprendre Jupiter avec plus d'exactitude présente un intérêt qui dépasse notre système solaire. Cette planète sert de modèle de référence pour l'étude des géantes gazeuses en orbite autour d'autres étoiles. Une modélisation plus juste de son intérieur aide ainsi les astronomes à interpréter les propriétés d'exoplanètes lointaines.
Ces résultats font l'objet d'une publication dans la revue
Nature Astronomy du 2 février.
Pourquoi quelques kilomètres ont de l'importance
Les légers ajustements de taille ont des implications directes sur la modélisation de l'intérieur de Jupiter. Principalement composée d'hydrogène et d'hélium, la planète possède une structure interne encore discutée, avec un noyau potentiellement rocheux. Des dimensions affinées permettent de mieux estimer la répartition de la masse et de la densité en profondeur.
L'intégration de ces nouvelles mesures améliore la cohérence des modèles avec les données de gravité collectées par Juno. Cette harmonisation aide à préciser les caractéristiques des couches internes, comme la pression, la température ou la composition, et permet de mieux comprendre la dynamique des courants et du champ magnétique.
Ces progrès sont particulièrement utiles car Jupiter constitue un point de comparaison pour les géantes gazeuses découvertes ailleurs dans la Galaxie. Une compréhension plus fine de son architecture interne facilite l'interprétation des observations concernant des mondes similaires, sans nécessiter de mission in situ.
Au final, chaque kilomètre compte dans la recherche d'une précision maximale. En réajustant la taille de Jupiter, les chercheurs peuvent tester la solidité des théories sur la formation et l'évolution des planètes gazeuses.