La direction des vents les plus rapides du Système solaire interroge. Sur les géantes gazeuses comme Jupiter et Saturne, les courants-jets équatoriaux soufflent vers l'est, dans le même sens que la rotation de la planète. À l'inverse, sur les géantes de glace comme Uranus et Neptune, ils filent vers l'ouest.
Pourtant, toutes ces planètes partagent des conditions semblables : une rotation rapide, peu de lumière solaire et une source de chaleur interne. Une équipe dirigée par Keren Duer-Milner, de l'Observatoire de Leyde et du SRON, a publié dans la revue Science Advances un modèle unifié qui pourrait enfin tout expliquer.
Quel est ce mécanisme unificateur ?
L'idée centrale repose sur un phénomène de convection à rotation rapide agissant au cœur de ces planètes.
Le processus, similaire au mouvement de l'eau dans une casserole qui bout, transporte la chaleur de l'intérieur vers la surface. La rotation extrêmement rapide des planètes tord et étire les courants, les transformant en de puissants flux horizontaux : les courants-jets.
Le modèle montre que ce système présente une " bifurcation ", un point où il peut se stabiliser dans l'un des deux états possibles - des vents vers l'est ou vers l'ouest - en fonction d'une seule variable clé.
La profondeur de l'atmosphère
Jusqu'à présent, les scientifiques pensaient que les vents des planètes géantes, qui peuvent atteindre entre 500 et 2 000 km/h, étaient régis par des processus totalement différents.
Le nouveau modèle, testé via des simulations informatiques d'atmosphères planétaires complètes, démontre que la profondeur de la couche de convection est le facteur décisif.
Jupiter et Saturne possèdent des couches convectives profondes, ce qui produit des jets orientés vers l'est. Uranus et Neptune auraient des couches plus minces, entraînant des jets orientés vers l'ouest. Il s'agirait donc du même mécanisme, mais opérant dans des régimes différents.
Quelles sont les implications de cette découverte ?
Cette avancée offre une explication " simple et élégante à un phénomène complexe ", comme le souligne Keren Duer-Milner. Les chercheurs utilisent désormais les données de la sonde spatiale Juno pour chercher des preuves de ce mécanisme dans l'atmosphère de Jupiter.
Au-delà de notre Système solaire, la découverte est un nouvel outil pour sonder la diversité de chaque atmosphère planétaire, notamment celles des exoplanètes.
" Comprendre ces vents est crucial car cela nous aide à comprendre les processus fondamentaux qui régissent les atmosphères planétaires, non seulement dans notre Système solaire mais à travers la galaxie ", conclut la chercheuse.
