Une nouvelle explication au rétrécissement de la Grande Tache rouge de Jupiter

La Grande Tache rouge de Jupiter, la plus grande tempête de vent du système solaire, rétrécit, et une nouvelle étude pourrait aider à expliquer pourquoi.

Située dans l’hémisphère sud de Jupiter, la Grande Tache rouge est un ovale tourbillonnant de haute pression rouge-orange de plus de 16 000 kilomètres de large. Elle souffle en permanence à plus de 320 kilomètres par heure dans le sens inverse des aiguilles d’une montre, ce qui en fait techniquement un anticyclone.

Et elle n’a cessé de se réduire depuis près d’un siècle, en particulier au cours des 50 dernières années. Alors que son étendue latitudinale est restée relativement constante, son étendue longitudinale s’est contractée de 40 degrés à la fin du XIXe siècle à 14 degrés en 2016, lorsque la sonde spatiale Juno de la NASA est arrivée à proximité de la planète pour une série d’orbites.

« De nombreuses personnes ont observé la Grande Tache rouge au cours des 200 dernières années et ont été aussi fascinées que moi », a déclaré Caleb Keaveney, doctorant à la Graduate School of Arts and Sciences de Yale et auteur principal d’une nouvelle étude publiée dans la revue Icare.

« Beaucoup de ces personnes n’étaient pas des astronomes professionnels, mais simplement passionnées et curieuses. Cela, ajouté à la curiosité que je vois chez les gens lorsque je parle de mon travail, me donne le sentiment de faire partie de quelque chose de plus grand que moi. »

La Grande Tache rouge suscite une certaine curiosité en raison des nombreux mystères qui l’entourent, même si elle a été étudiée en profondeur. Les astronomes ne savent pas précisément quand elle s’est formée, pourquoi elle s’est formée, ni même pourquoi elle est rouge.

Pour l’étude, Keaveney, qui fait partie du Département des sciences de la Terre et des planètes de Yale, et ses co-auteurs, Gary Lackmann de l’Université d’État de Caroline du Nord et Timothy Dowling de l’Université de Louisville, se sont concentrés sur l’influence des tempêtes plus petites et transitoires sur la Grande Tache rouge.

Les chercheurs ont réalisé une série de simulations 3D de la tache en utilisant le modèle EPIC (Explicit Planetary Isentropic-Coordinate), un modèle atmosphérique pour les applications planétaires développé par Dowling dans les années 1990. Certaines de ces simulations ont simulé des interactions entre la Grande Tache Rouge et des tempêtes plus petites de fréquence et d’intensité variables, tandis qu’un autre groupe de simulations de contrôle a laissé de côté les petites tempêtes.

Une comparaison des simulations suggère que la présence d’autres tempêtes a renforcé la Grande Tache rouge, provoquant son agrandissement.

« Nous avons découvert, grâce à des simulations numériques, qu’en alimentant la Grande Tache rouge avec un régime de tempêtes plus petites, comme cela se produit sur Jupiter, nous pourrions moduler sa taille », a déclaré Keaveney.

Les chercheurs ont en partie basé leur modélisation sur des systèmes de haute pression de longue durée observés plus près de chez nous, dans l’atmosphère terrestre. Ces systèmes, appelés « dômes de chaleur » ou « blocs » de chaleur, se produisent régulièrement dans les courants-jets d’ouest qui circulent à travers les latitudes moyennes de la Terre et jouent un rôle majeur dans les phénomènes météorologiques extrêmes tels que les vagues de chaleur et les sécheresses.

La longévité de ces « blocs » a été liée à des interactions avec des mécanismes météorologiques plus petits et transitoires, notamment des tourbillons de haute pression et des anticyclones.

« Notre étude a des implications convaincantes pour les événements météorologiques sur Terre », a déclaré Keaveney. « Il a été démontré que les interactions avec les systèmes météorologiques proches entretiennent et amplifient les dômes de chaleur, ce qui a motivé notre hypothèse selon laquelle des interactions similaires sur Jupiter pourraient entretenir la Grande Tache Rouge. En validant cette hypothèse, nous apportons un soutien supplémentaire à cette compréhension des dômes de chaleur sur Terre. »

Keaveney a déclaré qu’une modélisation supplémentaire permettra aux chercheurs d’affiner les nouvelles découvertes et peut-être de faire la lumière sur la formation initiale de la Grande Tache rouge.