À l’origine des bandes de Jupiter

Selon les météorologistes, les bandes de Jupiter résultent d’un phénomène superficiel lié aux contrastes de température en surface dus à l’apport d’énergie solaire. Pour les spécialistes des intérieurs planétaires, ces structures s’enfoncent profondément dans la géante gazeuse et sont engendrées par les mouvements de convection internes à la planète.

Récemment, des simulations numériques ont montré que le modèle dit « en couche mince » reproduisait quantitativement les caractéristiques de la dynamique de Jupiter. Pour autant, des chercheurs¹Institut de recherche sur les phénomènes hors équilibre – (CNRS/Aix-Marseille Université/École centrale Marseille) et Université de Californie à Los Angeles – UCLA ont proposé un modèle expérimental en faveur des bandes profondes.

Ils ont mis en rotation à la vitesse de 75 tours par minute une cuve renfermant 400 litres d’un fluide agité de turbulences produites par un système d’injections en profondeur. Les scientifiques ont ainsi observé comment un écoulement turbulent à petite échelle s’y organise pour engendrer in fine une alternance de bandes tournant dans des directions opposées sur toute la hauteur de l’écoulement.

Par ailleurs, selon les observations de la sonde Juno, actuellement en orbite autour de Jupiter, ces bandes semblent s’enfoncer à une profondeur intermédiaire. Aussi, selon Michael Le Bars, à l’Institut de recherche sur les phénomènes hors équilibre, « Au-delà des oppositions entre les communautés, il est probable que la dynamique de Jupiter résulte en réalité d’un couplage complexe entre causes internes et externes. » Ce que les mécaniciens des fluides du CNRS étudieront bientôt grâce à une nouvelle expérience…

Nature Physics, janvier 2017