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Les scientifiques résolvent le mystère des tempêtes polygonales de Jupiter | Actualités scientifiques et techniques

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Les scientifiques ont résolu le mystère des tempêtes polygonales de Jupiter, qui ont été repérées pour la première fois par la sonde spatiale Juno de la NASA en 2019.

Au pôle sud de la géante gazeuse, caché de la vue de la Terre, se trouve un troupeau de tempêtes disposées selon un motif géométrique parfait.

Cela ne ressemble à rien d’autre que l’humanité a observé dans l’univers. La géante gazeuse la plus comparable que nous connaissons, Saturne, a des tempêtes massives uniques à chacun de ses pôles – pas une collection d’entre elles disposées dans une telle formation mathématique.

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La géante gazeuse tenait un motif géométrique secret à son pôle sud

Mais une équipe de recherche du California Institute of Technology, travaillant dans le laboratoire Andy Ingersoll, a maintenant compris pourquoi les tempêtes s’organisent selon ce schéma.

La réponse – publiée dans les Actes de l’Académie nationale des sciences – a été inspirée par une preuve mathématique développée bien avant l’ère spatiale – et il y a près de 150 ans par le physicien et ingénieur mathématique britannique Lord Kelvin.

Aux côtés du physicien américain Alfred Mayer, il a observé en 1878 que lorsque des aimants circulaires flottaient dans un bassin d’eau, ils s’organisaient spontanément en formes géométriques.

«Au XIXe siècle, les gens pensaient à la façon dont les morceaux de fluide en rotation s’organiseraient en polygones», a déclaré le professeur Ingersoll.

« Bien qu’il y ait eu de nombreuses études en laboratoire sur ces polygones de fluides, personne n’avait pensé à les appliquer à une surface planétaire. »

C’est ce que les scientifiques du laboratoire d’Ingersoll ont fait, en construisant un modèle informatique de ce qui pourrait se passer sur Jupiter et en exécutant les simulations pour voir si leur modèle avait une valeur.

Les tempêtes sont très similaires à celles de la Terre, qui se forment près de l’équateur et dérivent vers les pôles – mais sur Terre, les ouragans et les typhons ont tendance à se dissiper lorsqu’ils s’éloignent trop de l’équateur.

Cependant, comme les tempêtes de Jupiter ne subissent aucune friction de la terre ou des océans, elles continuent jusqu’à ce qu’elles atteignent les pôles.

Pic: Jupiter et plusieurs de ses grandes lunes apparaissent au-dessus des montagnes de l'Utah.  Pic: NASA / Bill Dunford
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Le pôle sud de Jupiter était caché des yeux sur Terre

Lors des premiers essais des simulations, l’équipe a constaté que les cyclones avaient tendance à « fusionner au pôle en raison de la rotation de la planète », a déclaré le Dr Cheng Li, auteur principal de l’étude et chercheur à l’UC Berkeley.

Mais ils ont découvert que l’arrangement géométrique stable pouvait se produire lorsque les tempêtes étaient chacune entourées d’un anneau de vents tournant dans la direction opposée aux tempêtes elles-mêmes, appelé anneau anticyclonique.

Cela faisait que les tempêtes se repoussaient plutôt que de fusionner.

Ce phénomène pourrait aider les chercheurs à comprendre le comportement de la météo sur Terre – mais résout également un mystère particulièrement fascinant et moderne.

« D’autres planètes offrent une gamme de comportements beaucoup plus large que ce que vous voyez sur Terre, vous étudiez donc la météo sur d’autres planètes afin de tester vos théories », a déclaré le professeur Ingersoll.

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