Les chercheurs de Caltech ont développé une nouvelle simulation du cycle hydrologique sur Jupiter, modélisant la façon dont la vapeur d'eau se condense en nuages et tombe sous forme de pluie dans toute l'atmosphère tourbillonnante et turbulente de la planète géante. La recherche montre que l'eau de Jupiter n'est pas uniformément distribuée, donnant des missions comme les conseils importants de la NASA Juno Orbiter sur l'endroit où chercher de l'eau sur la planète.
Jupiter a été considéré comme la première planète de notre système solaire à se former, et son influence gravitationnelle massive a façonné l'architecture orbitale de la Terre et des autres planètes du système solaire. Comprendre la quantité d'eau que Jupiter a – et où la chercher – donne des indices sur la façon dont l'eau est arrivée sur Terre, qui est toujours une question ouverte en science planétaire.
La recherche est décrite dans Actes de l'Académie nationale des sciences. Le premier auteur de l'étude est Huazhi Ge, érudit postdoctoral du groupe d'Andrew P. Ingersoll, professeur de science planétaire, émérite.
« Alors que nous nous concentrons sur Jupiter, nous essayons en fin de compte de créer une théorie sur l'eau et la dynamique atmosphérique qui peut être largement appliquée à d'autres planètes, y compris les exoplanètes », explique Ge.
L'apparence tourbillonnante de Jupiter résulte de sa dynamique atmosphérique, qui – tout en frappant visuellement -, il est difficile de déterminer les abondances des espèces chimiques telles que l'eau et les métaux. La mission Galileo a d'abord détecté de l'eau sur Jupiter près de son équatrice dans les années 1990, mais il est resté incertain si cette eau était répartie uniformément à travers la planète géante.
Le nouveau modèle explique la rotation rapide de Jupiter – une rotation complète (un jour) sur Jupiter ne prend qu'environ 10 heures de terre. Cette rotation rapide provoque les rayures turbulentes visibles dans l'atmosphère de Jupiter. Le nouveau modèle suggère que cette turbulence dans les latitudes subtropiques et moyennes conduit à une pluie qui entraîne de l'eau plus profondément sous la couche de nuages, ce qui rend l'atmosphère inférieure de la planète plus humide de kilomètres sous les nuages.
Jupiter est différent de la Terre à bien des égards, donc modéliser sa dynamique atmosphérique – puis en comparant ces modèles avec des observations – à une meilleure compréhension d'un éventail diversifié de planètes plus largement. Ensuite, l'équipe prévoit de créer un modèle plus mondial, développant les latides moyennes. Idéalement, la théorie peut être appliquée à d'autres géants du gaz comme Uranus et Neptune qui ont également des distributions non uniformes d'espèces chimiques comme le méthane plutôt que l'eau.
