Observer une planète sous différentes longueurs d’onde permet aux astronomes de percevoir plus en détails certaines spécificités, par exemple de l’atmosphère.

Jupiter est sans doute l’une des plus belles planètes du Système solaire, tant par son gigantisme que les jeux de couleurs qui se produisent à sa surface — sans compter sa Grande Tache rouge, qui est en réalité un immense anticyclone persistant dans l’atmosphère de la planète.

Ce mardi 11 mai, de nouvelles images issues du Télescope Hubble et traitées par le NOIRLab (spécialisé dans l’astronomie optique) ont été diffusées. Les trois clichés ont été pris au même moment, en 2017, et ils permettent de découvrir Jupiter sous trois jours différents, à savoir trois longueurs d’onde. Il s’agit donc d’un seul et même moment de la planète, observable sous un spectre électromagnétique étendu.

Une apparence très différente selon la longueur d’onde

De gauche à droite sur l’image comparative ci-dessous, l’image montre Jupiter :

  • Sous une longueur d’onde infrarouge ;
  • Sous une longueur d’onde de lumière visible ;
  • Sous une longueur d’onde en ultraviolet.
La planète Jupiter sous trois longueurs d'onde différentes. // Source : International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/NASA/ESA

La planète Jupiter sous trois longueurs d'onde différentes.

Source : International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/NASA/ESA

Ces trois portraits « mettent en évidence le principal avantage de l’astronomie multi-longueurs d’onde : l’observation des planètes et d’autres objets astronomiques à différentes longueurs d’onde de la lumière permet aux scientifiques de glaner des informations qui ne seraient pas disponibles autrement », explique le NOIRLab. « Dans le cas de Jupiter, la planète a une apparence très différente dans l’infrarouge, le visible et l’ultraviolet. »

La Grande Tache rouge, qui fait deux fois la taille de la Terre, semble plus petite sur l’image infrarouge, tout à gauche. C’est normal : avec cette longueur d’onde, la lumière met en évidence les zones couvertes d’épais nuages. L’épaisseur des couches nuageuses n’est pas mesurable sur le spectre habituel de la lumière visible. Sur cette image, vous pouvez donc évaluer l’épaisseur des nuages en fonction de la brillance : plus les trainées dorées/claires, plus les nuages sont fins. Effectivement, plus ils sont fins, plus les nuages laissent transparaitre l’énergie thermique qui émane des couches intérieures de Jupiter.

Lumiere visible Spectre infrarouge

La lumière ultraviolette quant à elle permet notamment de localiser les chromophores — un morceau pigmentaire des molécules, ce qui donne donc des couleurs. En traquant les chromophores à partir de ces longueurs d’onde, les astronomes peuvent mesurer plus aisément la répartition des particules dans l’atmosphère de Jupiter. Par exemple, plus les particules sont élevées en altitude, plus la lumière ultraviolette est proche du rouge.

« En plus d’offrir une belle vue panoramique de Jupiter, ces observations permettent de mieux comprendre l’atmosphère de la planète, chaque longueur d’onde permettant de sonder différentes couches de nuages et de particules. »

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