La composition de Jupiter et de Saturne : les apparences sont trompeuses

Jupiter et Saturne sont un peu comme des esquimaux bourrés de colorants alimentaires. Le mystère ne réside pas dans la  glace mais dans les additifs. Ce que vous voyez sur Jupiter  sur Saturne, ce sont les nuages, qui sont constitués de glaces d’ammoniac, de glace d’eau (comme les nuages de type cirrus sur la Terre), et d’un composé qu’on appelle l’hydrogénosulfure d’ammonium. Il est possible que des nuages de vapeur d’eau en fassent également partie. Mais les apparences sont trompeuses. Les matières qui forment les nuages sont en fait des substances qui sont présentes à l’état de traces sur ces planètes. Jupiter et Saturne se composent pour la plus grande partie d’hydrogène et d’hélium, comme le Soleil. Et malgré de nombreuses théories, les scientifiques n’ont aucune connais­sance des matériaux chimiques qui rendent rouge la Grande Tache Rouge sur Jupiter, ni de ceux qui produisent n’importe laquelle des autres teintes blanc cassé que l’on observe dans les nuages de ces deux planètes géantes.

Jupiter et Saturne sont les deux plus grandes des quatre pla­nètes géantes gazeuses, les deux autres sont Uranus et Neptune. La masse de Jupiter représente 318 fois celle de la Terre ; celle de Saturne 95 fois celle de la Terre. Il en résulte que leurs forces de gravitation respectives sont énormes, et qu’à l’intérieur, le poids des couches supérieures génère une énorme pression. Descendre à l’intérieur de Jupiter ou de Saturne reviendrait à plonger à l’intérieur de la mer profonde. Plus vous vous enfoncez, plus la pression augmente. Ne pen­sez pas pouvoir y faire de la plongée, même en scaphandre. Les pressions sont immenses, et les températures augmentent radicalement avec la profondeur, contrairement à ce qui se passe en mer.

En haut, aux niveaux atmosphériques que nous pouvons observer, c’est-à-dire dans les couvertures de nuages, les tem­pératures tombent à -149 °C sur Jupiter et à -178 °C sur Saturne. À de grandes profondeurs, en revanche, c’est la pres­sion qui règne. À 10 000 kilomètres au-dessous des nuages de Jupiter, la pression, qui a augmenté de façon vertigineuse, atteint un million de fois la pression barométrique terrestre au niveau de la mer ! Et les températures sont égales à celles de la surface visible du Soleil ! Mais Jupiter est encore plus étrange que le Soleil. La densité du gaz épais à cette profon­deur est bien plus haute que celle qui existe à la surface du Soleil, et l’hydrogène chaud y est si comprimé qu’il se com­porte comme un métal liquide.

Des courants tourbillonnants de cet hydrogène liquide métal­lique génèrent de puissants champs magnétiques sur Jupiter et sur Saturne, qui s’étendent loin dans l’espace.  La Terre tire presque toute son énergie du Soleil, mais Jupiter et Saturne rayonnent intensément dans l’infrarouge, car cha­cune de ces planètes génère presque autant d énergie qu’elle en reçoit du Soleil. La chaleur interne de la Terre provient de la radioactivité libérée par les substances radioactives comme l’uranium. En revanche, la gigantesque force de gravitation de Jupiter et de Saturne comprime les gaz de ces planètes, et lorsque l’on comprime un gaz, on le réchauffe. Des tempéra­tures extrêmes régnent donc à de grandes profondeurs à !in­térieur de ces planètes. La chaleur qui remonte ainsi que le rayonnement solaire incident remuent les atmosphères de ces planètes et produisent des vents et des jets, des ouragans et d’autres types de tempêtes atmosphériques qui modifient en permanence l’apparence de ces planètes.