Les éclairs de Jupiter se contorsionnent de la même manière que ceux de la Terre

La foudre gambade à travers les nuages ​​orageux de Jupiter (illustré) à un rythme semblable à des éclairs dans le ciel de la Terre.

Gerald Eichstaedt, MSSS, SwRI, JPL-Caltech/NASA

Par Nikk Ogasa

23 mai 2023 à 11h00

Sur Jupiter, la foudre secoue et secoue un peu comme sur Terre.

La foudre jovienne émet des impulsions d'ondes radio qui sont généralement séparées d'environ une milliseconde, rapportent les chercheurs le 23 mai dans Nature Communications. Le prestissimo énergétique, disent les scientifiques, est un signe que la foudre de la géante gazeuse se propage par impulsions, à un rythme comparable à celui des éclairs qui gambadent dans les nuages ​​orageux de notre propre planète. Les similitudes entre les phénomènes électriques des deux mondes pourraient avoir des implications pour la recherche de vie extraterrestre.

Les arcs de foudre sur les deux mondes semblent se déplacer un peu comme un randonneur essoufflé gravissant une montagne, s'arrêtant après chaque pas pour reprendre son souffle, explique Ivana Kolmašová, physicienne de l'atmosphère à l'Académie tchèque des sciences de Prague. "Un pas, un autre pas, puis un autre pas... et ainsi de suite."

Ici sur Terre, les éclairs se forment sous forme de vents turbulents dans les nuages ​​orageux, ce qui fait que de nombreux cristaux de glace et gouttelettes d'eau se frottent les uns contre les autres, se chargent puis se déplacent vers les côtés opposés des nuages, générant progressivement des charges électriques statiques. Lorsque les charges deviennent suffisamment importantes pour vaincre la capacité de l'air à les isoler, des électrons sont libérés - la foudre fait son premier pas. À partir de là, les électrons déferlants ioniseront l'air à plusieurs reprises et s'y précipiteront, faisant basculer le boulon vers l'avant à une moyenne de centaines de milliers de mètres par seconde.

Les scientifiques ont suggéré que les super-éclairs observés dans les nuages ​​​​joviens pourraient également se former par des collisions entre des cristaux de glace et des gouttelettes d'eau (SN: 8/5/20). Mais personne ne savait si les éclairs extraterrestres s'étendaient et se ramifiaient par incréments, comme ils le font sur Terre, ou s'ils prenaient une autre forme.

Pour la nouvelle étude, Kolmašová et ses collègues ont utilisé cinq ans de données sur les ondes radio collectées par le vaisseau spatial Juno de la NASA (SN : 15/12/22). En analysant des centaines de milliers d'instantanés d'ondes radio, l'équipe a découvert que les émissions d'ondes radio de la foudre jovienne semblaient pulser à un rythme comparable à celui de la foudre intranuageuse de la Terre - des arcs électriques qui ne frappent jamais le sol.

Si les éclairs s'étendent à travers les nuages ​​​​d'eau de Jupiter à une vitesse similaire à celle qu'ils font dans les nuages ​​​​de la Terre, alors la foudre jovienne pourrait se ramifier et s'étendre par étapes de centaines à des milliers de mètres de long. C'est comparable en longueur aux foulées saccadées de la foudre intranuageuse de la Terre, disent les chercheurs.

"C'est une explication parfaitement raisonnable", déclare le physicien de l'atmosphère Richard Sonnenfeld de l'Institut des mines et de la technologie du Nouveau-Mexique à Socorro, qui n'a pas participé à l'étude. Alternativement, dit-il, les signaux pourraient être produits sous forme d'impulsions de courant électrique se propageant dans les deux sens le long des vrilles d'éclairs qui se sont déjà formées, plutôt qu'à partir des avancements intermittents d'un nouveau boulon. Sur Terre, de tels courants font scintiller certains boulons.

Mais stop and go semble être une bonne interprétation, déclare le physicien atmosphérique Yoav Yair de l'Université Reichman à Herzliya, en Israël. Kolmašová et ses collègues "montrent que si vous déchargez un nuage… la physique reste fondamentalement la même [sur Jupiter comme sur Terre], et le courant se comportera de la même manière".

Si cette universalité est réelle, elle pourrait avoir des implications pour la recherche de la vie ailleurs. Des expériences ont montré que la foudre sur Terre aurait pu faire fondre certains des ingrédients chimiques nécessaires pour former les éléments constitutifs de la vie (SN : 16/03/21). Si la foudre se décharge de la même manière sur des mondes extraterrestres, dit Yair, elle pourrait également produire des ingrédients similaires dans ces endroits.

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I. Kolmašová et al. La foudre à Jupiter vibre avec un rythme similaire à celui de la foudre dans les nuages ​​​​sur Terre. Communication Nature. Vol. 14, 23 mai 2023. doi : 10.1038/s41467-023-38351-6.

Nikk Ogasa est un rédacteur qui se concentre sur les sciences physiques pour Science News. Il est titulaire d'une maîtrise en géologie de l'Université McGill et d'une maîtrise en communication scientifique de l'Université de Californie à Santa Cruz.

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