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Météorologie planétaire

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Un anticyclone ou une dépression de plus de 12'000 km de large, un effet de serre apocalyptique, des pressions démentielles, tout cela existe à "deux pas" de chez nous. Comme il est souvent utile d'aller voir ailleurs pour réaliser pleinement la beauté du "chez soi", voici un petit aperçu de météorologie planétaire.

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Tempêtes et anticyclones géants sur Jupiter

Jupiter, la plus grosse planète du système solaire, pourrait contenir 1300 fois la Terre, et sa masse équivaut à plus du double de celle de toutes les autres planètes réunies. Pourtant, alors que la Terre fait un tour sur elle-même en 24 heures, il ne faut que 10 heures à Jupiter pour exécuter une pirouette ; il s'agit de la rotation la plus rapide de toutes les planètes. Ainsi, si la vitesse de déplacement à l'équateur terrestre et d'environ 1600 km/h, elle est de 44'600 km/h à l'équateur de Jupiter. Cette vitesse de rotation exceptionnelle imprime un mouvement perpétuel aux nuages de Jupiter, et les confines dans une étroite bande de latitude. Par comparaison, les bandes nuageuses sur Terre ont une amplitude bien plus importante et s'étendent sur une vaste gamme de latitudes.

Les bandes et les zones de Jupiter contiennent des tourbillons similaires en structures aux ouragans et aux dépressions que l'on rencontre sur Terre. La Grande Tache Rouge que l'on voit sur l'image ci-dessus est une vaste zone dont la rotation se fait dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Ses proportions varient avec le temps mais elle s'est fortement réduite au cours du siècle passé ; elle fait actuellement un peu plus de 15'000 km de long pour 12'000 km de large (soit à peu près la taille de la Terre) et les vents qu'elle génèrent avoisinent les 700 km/h.

Cette structure a plus de 300 ans, puisqu'elle fut observée pour la première fois et presque simultanément par l'Italien Cassini et l'anglais Robert Hooke au milieu du XVIIème siècle, mais elle pourrait s'être formée bien avant cette époque.

Ainsi, lorsque l'on parle dans nos régions, de "bloc Oméga" durant plus d'une à deux semaines, on voit qu'en comparaison interplanétaire, nous n'avons pas à nous plaindre !

Vénus, la planète sœur de la Terre

Vénus est comparable à la Terre par bien des aspects (taille, composition, masse, vitesse orbitale), mais s'en distingue aussi sur plusieurs points : sa période de rotation de 243 jours (plus de 100 jours terrestres entre le lever et le coucher du soleil sur Vénus), une rotation dite "rétrograde", c'est-à-dire dans le sens inverse de la plupart des planètes, l'absence d'eau liquide à sa surface ainsi que la composition de son atmosphère.

Alors que la composition de l'atmosphère terrestre est de 80 % d'azote, 19 % d'oxygène et 1 % d'autres gaz, celle de Vénus est de 96 % de dioxyde de carbone (CO2) et 4 % d'azote, une atmosphère remarquablement semblable la composition originelle de l’atmosphère terrestre. Malheureusement pour elle – et à l'inverse de la Terre – Vénus ne dispose ni d'océans pour dissoudre le CO2, ni d'organismes vivants capables de le convertir en oxygène et en composés carbonés.

La nébulosité, quasi-permanente sur Vénus, est confinée entre 48 et 68 km d'altitude. L'atmosphère de Vénus contient une quantité significative de soufre et les nuages eux-mêmes sont composés - entre autres joyeusetés - de gouttelettes d'acide sulfurique concentré, argument assez moyen d'un point de vue touristique ! Au-dessous de cette couche, un épais brouillard s'étend sur une épaisseur de 20 km. Ainsi, à la surface de Vénus, on verrait un jour perpétuellement jaune et nuageux.

En raison de la densité exceptionnelle de l'atmosphère de Vénus, la pression au sol y est presque de 100 fois supérieure à celle de la Terre !

Mais l'un des aspects les moins encourageants de Vénus, pour ceux que les gouttelettes d'acide sulfurique n'auraient pas dissuadés, réside dans un effet de serre extraordinairement marqué, piégeant à la surface de Vénus une grande partie de l'énergie en provenance du soleil, ainsi que de la planète elle-même. En effet, même si la plus grande part du rayonnement solaire incident est renvoyée vers l'espace par la couche nuageuse de Vénus, une fraction de cette énergie parvient jusqu'au sol, qu'elle réchauffe. Etant également réchauffée depuis l'intérieur de la planète, la surface de Vénus émet un rayonnement infrarouge important, dont une portion non négligeable, piégée par le gaz carbonique présent dans l'atmosphère, revient vers la surface. C'est la raison pour laquelle la température moyenne à la surface de Vénus est de 460 °C ! Sans l'effet de serre, cette température serait d'environ 190 °C à midi (ce qui ne rendrait guère Vénus plus hospitalière pour nous il est vrai). L'excédent lié à l'effet de serre est donc de 270 °C.

Un petit exercice pour terminer

Dans le système solaire, nombreux et instructifs sont les parallèles possibles entre les conditions présentes à la surface des différentes planètes et celles que l'on trouve sur Terre. Beaucoup d'entre eux peuvent être mis en lien avec des aspects que l'on retrouve en météorologie, même si certaines planètes sont dépourvues d'atmosphère. Ainsi, le réchauffement de Mercure par le soleil, dont la face exposée au soleil a une température de 350 °C et la face à l'ombre une température de -170 °C.

Mais la comparaison la plus fascinante nous est fournie par Uranus, dont l'axe de rotation est quasiment horizontal. Sachant que les saisons d'une planète dépendent de l'inclinaison de leur axe de rotation (celui de la Terre et d'environ 23° avec la verticale), essayez d'imaginer sur Uranus les différentes saisons au pôle nord, à l'équateur ou aux même latitudes que la Suisse, en tenant compte du fait que cette planète fait un tour sur elle-même en 17h environ et qu'elle met 84 ans à faire le tour du Soleil. Bonne chance ! Nous donnerons le corrigé dans des articles à (re)venir prochainement.