Les géantes gazeuses Jupiter et Saturne partagent de nombreuses similitudes : composition, vitesse de rotation, émission de chaleur et même un penchant pour la collection de lunes. Malgré ces ressemblances, leurs tempêtes polaires présentent des différences frappantes : Saturne possède un vortex massif à chaque pôle, tandis que Jupiter possède une tempête centrale entourée d’un anneau de tempêtes plus petites. Ce mystère de longue date a intrigué les scientifiques, mais de nouvelles recherches suggèrent que la réponse réside dans les structures internes des planètes et dans la manière dont elles régulent le développement des tempêtes.
La clé de la disparité : les contraintes atmosphériques
Les planétologues Wanying Kang et Jiaru Shi du MIT proposent que la divergence dans les modèles de tempêtes provienne de la façon dont l’atmosphère de chaque planète permet aux tempêtes de se développer et de se connecter aux couches plus profondes. L’atmosphère de Saturne semble permettre aux tempêtes de se développer librement, ce qui entraîne la formation de vortex polaires uniques et dominants. Jupiter, à l’inverse, semble imposer des limites naturelles à la taille des tempêtes, donnant lieu à sa configuration multi-tempêtes.
Selon les chercheurs, cela est déterminé par la force avec laquelle les tempêtes sont couplées à l’intérieur de la planète. Plus la connexion est profonde, plus les tempêtes ont de chances de fusionner. Si l’intérieur est plus doux, les tempêtes restent limitées en taille. Si c’est plus difficile, ils se combinent en un seul vortex.
« Notre étude montre que, en fonction des propriétés intérieures et de la douceur du fond du vortex, cela influencera le type de motif fluide que vous observerez à la surface », explique Wanying Kang.
Pourquoi c’est important : relier les conditions météorologiques de surface à la structure interne
Cette découverte est importante car elle suggère une corrélation directe entre les conditions météorologiques visibles d’une planète et ses propriétés internes cachées. La profondeur des couches atmosphériques, l’intensité de la chaleur interne et le taux de friction jouent tous un rôle dans la détermination de l’évolution des tempêtes.
L’atmosphère plus profonde et plus énergétique de Jupiter permet à de multiples vortex de se former sans fusionner, créant ainsi son motif distinctif de « pizza au pepperoni ». L’atmosphère de Saturne, avec ses couches ou frictions plus prononcées, permet aux tempêtes de se regrouper en vortex uniques et dominants.
Qu’y a-t-il sous la surface ?
Le modèle de l’équipe implique que Saturne pourrait avoir un intérieur plus dur et plus dense que Jupiter, potentiellement enrichi en métaux et en matériaux condensables. Cette stratification pourrait expliquer pourquoi les tempêtes de Saturne fusionnent alors que celles de Jupiter ne le font pas.
Les résultats ne constituent pas une preuve définitive, mais ils mettent en évidence le potentiel d’utilisation des conditions météorologiques de surface comme fenêtre sur l’intérieur des planètes. Comprendre ces dynamiques peut affiner nos modèles de formation et d’évolution des géantes gazeuses.
Les tempêtes polaires de Jupiter et de Saturne, autrefois énigmatiques, pourraient désormais nous révéler quelque chose de fondamental sur les mondes situés sous leurs nuages tourbillonnants.
