Comment mesurer la taille d'une planète gazeuse ? La réponse n'est pas si simple, comme vient de le montrer une nouvelle étude parue dans la revue Nature Astronomy. Des scientifiques ont réanalysé des données issues de la sonde Juno pour calculer le diamètre de la planète Jupiter. Ils ont eu la surprise de constater que sa taille réelle n'était en réalité pas du tout celle que nous pensions.

Depuis des décennies, nous pensions connaître la taille de la plus grosse planète de notre Système solaire, mais cela était basé avant tout sur des observations directes.

Des mesures établies depuis des décennies

Concrètement, il suffit de connaître la distance à laquelle se situe la planète, la manière dont elle tourne sur elle-même, ce qui donne une idée assez précise de son diamètre. C'est d'ailleurs de là que viennent nos connaissances actuelles : des données récupérées il y a près d'un demi-siècle par la sonde Voyager de la Nasa, encore par Pioneer 10 lancée en 1972.

Vue d’artiste de la sonde Juno en orbite autour de la planète Jupiter. © Nasa/JPL-Caltech.

Ces différentes missions ont profité de leur passage près de Jupiter pour envoyer des ondes radio vers la surface de la géante gazeuse et calculer le temps qu'elles mettaient à revenir, ce qui donnait une idée précise de sa distance, et donc de sa taille.

Ici, les chercheurs se sont appuyés sur 26 mesures un peu plus récentes, réalisées par Juno, une autre sonde de la Nasa en orbite autour de Jupiter depuis 2016, et dont la fin devrait arriver dans peu de temps.

Huit kilomètres de moins et des pôles plats

Plus précisément, les chercheurs ont fondé leur analyse sur certains moments précis, durant lesquels Juno était masquée par Jupiter et ne pouvait pas envoyer de données vers la Terre. Ce qui est une autre manière d'évaluer la taille de la planète en calculant le temps passé derrière et la manière dont les ondes étaient perturbées par l'atmosphère jupitérienne.

Les résultats, même s'ils sont très proches des précédentes estimations, révèlent une petite différence. En réalité, Jupiter ne fait « que » 71 488 kilomètres de rayon au niveau de son équateur, ce qui est huit kilomètres de moins que ce qui était connu dans les précédentes études.

Nouvelle analyse de la taille de Jupiter avec les nouvelles mesures. ©Weizmann

Autre nuance : les pôles sont beaucoup plus aplatis que ce qu'il était admis, avec une différence de l'ordre de 24 kilomètres au total. Une observation là aussi mineure sur une planète tellement énorme qu'elle pourrait contenir 1300 fois la Terre, mais qui a tout de même son importance.

Jupiter, mètre-étalon des planètes gazeuses

En effet, connaître avec précision la taille de Jupiter est crucial pour élaborer tous les modèles qui y sont appliqués. Ainsi, nous avons une meilleure idée de la gravité à l'intérieur de la planète, des mesures de l'atmosphère ou de la densité interne.

Les tempêtes qui se déroulent également sur Jupiter pourraient être mieux étudiées avec ces nouvelles données, puisque les vents violents qui secouent la planète restent encore assez mal connus, impliquant de nombreux mécanismes complexes qui restent à découvrir.

Ces nouvelles mesures permettent ainsi de redéfinir les modèles à l'aune de données plus précises et qui correspondent davantage à la réalité, ce qui est essentiel pour comprendre la structure des planètes gazeuses. D'autant plus que Jupiter sert de mètre-étalon pour l'ensemble des études s'intéressant aux planètes gazeuses, même les planètes extrasolaires. Qu'il s'agisse de la formation, de l'évolution ou des processus au cœur du fonctionnement de ces planètes, tout ou presque part des observations que nous avons de Jupiter.

La sonde Juice arrivera prochainement près de Jupiter. © ESA

Et si Juno arrive au terme de sa mission, la relève arrive avec Juice, une sonde de l'ESA, cette fois, qui va observer Jupiter, mais aussi et surtout ses lunes alentour, notamment Europe et Ganymède. Ce qui sera peut-être l'occasion de mieux connaître ses caractéristiques...