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10 ans de planètes géantes avec Hubble

Publié le 10 décembre 2024

Depuis 2014, avec le programme OPAL (Outer Planet Atmospheres Legacy), le télescope spatial Hubble scrute sur le long terme la dynamique des atmosphères de Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune.

10 ans de planètes géantes avec Hubble

Hubble, qui associe la NASA et l’agence Spatiale Européenne (ESA), est probablement l’un des télescopes le plus connus du grand public. Perché sur orbite terrestre à un peu plus de 500 km d’altitude depuis 1990, cet observatoire spatial évoque immédiate les missions de navette pour son entretien ou de magnifiques images du cosmos. Mais au-delà de ses clichés spectaculaires, le travail autour d’Hubble repose souvent sur des programmes dont le but vise à collecter des données pendant plusieurs années afin de saisir des évolutions sur le long terme. C’est le cas d’OPAL.

OPAL

Une pierre précieuse pour Hubble et les planètes

Initié en 2014, OPAL (Outer Planet Atmospheres Legacy) consiste à pointer régulièrement le miroir de 2,4 m d’Hubble vers les quatre planètes dites «externes», c’est-à-dire au-delà de l’orbite de Mars. Ainsi que l’indique le terme Atmospheres dans son acronyme, le but principal concerne la dynamique des atmosphères de Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune au fil des années.

Résumé en quelques images du suivi de Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune pendant 10 ans accompli avec Hubble dans le cadre du programme d’observation OPAL. On remarque aisément le changement d’orientation des anneaux de saturne, phénomène sur lequel nous revenons en détail plus bas.

© Cité de l’espace d’après NASA, ESA, A. Simon (NASA-GSFC), M. H. Wong (UC Berkeley), J. DePasquale (STScI)

Les saisons de Jupiter

En dix années, OPAL a permis de suivre l’essentiel des saisons de Jupiter. L’axe de rotation de la plus grande planète du Système solaire n’étant incliné que de 3°  par rapport à son orbite, le phénomène est moins marqué que pour la Terre (axe de rotation incliné de 23,4°). Ainsi, pour Jupiter, c’est la variation de sa distance avec le Soleil (jusqu’à 64 millions de kilomètres de différence entre le plus loin et le plus proche) qui joue un rôle dominant. Les données d’OPAL montrent que la dynamique de l’atmosphère jovienne évolue en fonction de ce paramètre sur 12 années (le temps que Jupiter met à tourner autour de notre étoile). La Grande Tache Rouge s’affirme comme un autre sujet de suivi. En dépit d’une diminution de sa taille au fil des années, cet impressionnant anticyclone reste suffisamment large pour englober notre planète !

Plusieurs clichés de Jupiter avec le télescope spatial Hubble de 2014 à 2024.
© NASA, ESA, A. Simon (GSFC), M. Wong (UC Berkeley), J. DePasquale (STScI)

Saturne s’amuse à ressembler à des discothèques ou à des sapins de Noël ! Ces clichés réalisé avec Hubble dans différentes longueurs d’onde révèlent la dynamique complexe de l’atmosphère (nuages, composition chimique de ceux-ci en fonction de l’altitude, etc.) de cette géante gazeuse. Remarquez comme les anneaux sont vus presque par la tranche sur ces images d’août 2024.
© NASA, ESA, A. Simon (NASA/GSFC), M. Wong (UC Berkeley), J. DePasquale (STScI)

Les anneaux de Saturne jouent à cache-cache

Autre géante gazeuse, et deuxième plus grande planète du Système solaire, Saturne connaît des saisons plus évidentes puisque son axe de rotation est incliné à 26,7°. Pour le moment, OPAL n’a couvert qu’une partie de l’année saturnienne qui dure 27 années terrestres ! En revanche, les différentes images montrent de façon spectaculaire les anneaux qui commencent à se «refermer». En effet, tous les 15 ans environ, la Terre passe dans le plan des anneaux qui jouent alors à cache-cache étant donné qu’ils seront observés par la tranche. Nous l’évoquons régulièrement dans le Ciel du Mois et bien sûr celui de décembre., ainsi qu’à la Cité de l’espace avec le programme du Planétarium et celui de La Coupole de l’astronome.
La finesse relative des anneaux de Saturne (quelques kilomètres d’épaisseur seulement) fait qu’ils semblent disparaitre. Le phénomène est attendu le 23 mars 2025, date à partir de laquelle les anneaux seront de plus en plus vus avec un angle pour une ouverture maximale en 2032.

Uranus et Neptune

OPAL permet également de suivre les variations saisonnières sur Uranus et Neptune, pour le moment de façon incomplète puisque ces deux planètes tournent autour du Soleil en respectivement 84 et 165 années terrestres. Les données acquises montrent cependant déjà des changements au pôle Nord d’Uranus qui découlent de l’équinoxe de 2007 de cette planète. Pour Neptune, OPAL pointe que l’abondance des nuages dans l’atmosphère de Neptune est liée au cycle de 11 ans du Soleil (qui cette année connaît un maximum).

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