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Jupiter
Histoire des découvertes

Aperçu
Jupiter,  la plus grosse planète du Système solaire a très tôt affiché ses singularités. Cette planète brille dans le ciel comme une étoile de première magnitude, blanche ou légèrement jaunâtre, à peine moins brillante que Vénus.  A partir du XVIIe siècle, quand l'utilisation de la lunette et du télescope ont permis d'en révéler le système satellitaire et la richesse des structures atmosphériques. Le premier de ses satellites, le troisième et le quatrième ont été découverts par Galilée, le 7 janvier 1610, le deuxième par Simon Marius, lendemain, la première fois qu'ils dirigèrent les lunettes, tout récemment inventées, vers le ciel. Un cinquième satellite, très faible et visible comme une étoile de treizième grandeur dans les instruments très puissants et lorsqu'il est à sa plus grande élongation, a été découvert le 9 septembre 1899 par Edward Barnard. Depuis, quantité d'autres satellites, ainsi que des anneaux ont été découverts autour de Jupiter. 
Ajoutons ici que c'est en observant les variations de temps qui s'écoulent entre les entrées et les sorties (immersions et émersions) du premier satellite (Io) dans le cône d'ombre projeté par cette planète à l'opposé du Soleil, que Roemer a déterminé le premier, en 1675, la vitesse de la lumière, en l'estimant à environ 300 000 kilomètres par seconde. 
En examinant le disque de Jupiter avec une lunette astronomique, on y a également remarqué très vite des bandes alternativement sombres et brillantes, parallèles à l'équateur de la planète, des taches brunes et une tache rouge, qui ont permis de déterminer la durée de la rotation de cette planète, en particulier grâce aux observations de Cassini (découvreur de la Grande tache rouge) en 1665, et celles d'Herschel en 1778. A partir de 1864, l'analyse spectrale de la lumière de cette planète a montré à Huggins et Miller qu'il existe autour de Jupiter une atmosphère absorbante et des vapeurs que l'on a jugées alors semblables à celles de l'atmosphère terrestre. L'utilisation de sondes spatiales a fait de Jupiter, depuis les années 1970 (Pioneer et Voyager), puis depuis la fin des années 1990 (Galileo), la planète géante la plus étudiée et la mieux connue. 
Dates clés :
1610 - Premières observations télescopiques; découverte des quatre satellites galiléens par Galilée et Simon Marius.

1665 - Première observation de la grande Tache Rouge par Cassini.

1973 - Passage de la première sonde spatiale (Pioneer 10) à proximité du système jovien.

1979 - Découverte des anneaux de Jupiter par la sonde Voyager 1.


Jalons
Jupiter avant le télescope

Les regards des contemplateurs du ciel suivent depuis bien des siècles cette rayonnante planète dans son cours le long des constellations. Les traditions chinoises, par exemple, s'accordent pour faire remonter au trente-troisième siècle avant notre ère, à l'an 3250 les premières observations astronomiques organisées sous le règne de Shin-Nung, le successeur immédiat de Fo-Hi, fondateur de l'empire. Et des observations de la planète sont conservées dans les archives de toutes les grandes civilisations anciennes.

A Babylone, en Égypte, en Inde comme en Grèce, l'astre qui se signale la lenteur de sa course à travers les constellations, et par son éclat assez constant et souvent presque aussi fort que celui de Vénus, semble avoir partout été investi des attributs de la majesté. Ainsi associé à l'aigle, comme le montrera Raphaël dans l'un de ses tableaux, ou au premier des dieux, Jupiter avant même que le télescope n'en révèle les véritables dimensions, et son statut véritable dans le cortège planétaire du Soleil s'est imposée comme la planète royale par excellence.

La planète et son atmosphère

Jupiter est de toutes les planètes observables au télescope celle qui dévoile le plus volontiers la complexité de son atmosphère nuageuse divisée en larges bandes colorées parallèles à l'équateur. Dès le XVIIe siècle, de nombreux observateurs, à l'instar de Cassini, le découvreur de la Grande tache rouge, en ont étudié assidûment les détails, et les variations (elle a parfois quasiment disparu comme en 1882, avant de réapparaître identique à elle-même). D'autres taches, moins importantes, éphémères, ont également été signalées au fil du temps. De quoi mieux apprécier la période de révolution de la planète, variable selon la latitude, et les autres caractéristiques de la circulation atmosphérique.


Gros plan sur la région de la Tache rouge.
(Source : Nasa / JPL).

Le recours à la spectroscopie à partir de la seconde moitié du XIXe siècle, inauguré par Huggins et Vogel, mettra ensuite les astronomes sur la piste de la composition chimique de cette atmosphère, dont on va peu à peu comprendre, qu'elle constitue l'essentiel de la planète.
 

Les satellites

Avec la découverte par Galilée, au début du XVIIe siècle, de quatre lunes gravitant autour de Jupiter, les astronomes disposaient de nouveaux éléments permettant de remettre en cause la vision géocentrique qui avait prévalu jusque là. Mais alors que d'autres satellites seront découverts au fil des décennies autour des autres planètes géantes, il a fallu attendre la fin du XIXe siècle pour qu'une cinquième lune jovienne soit observée. Depuis, les découvertes se sont succédées, en partie grâce à l'exploration in situ du Système jovien, mais aussi au cours des dernières années depuis le sol, grâce à la disponibilité de nouveaux instruments géants associés à des détecteurs de plus en plus performants.
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Galilée : les satellites de Jupiter.
Page du Sidereus Nuncius (1610), dans laquelle Galilée
relate sa découverte des satellites de Jupiter.

L'exploration in situ

Jupiter a été la planète géante la plus étudiée par les sondes spatiales. Dans les années 1970, deux sondes Pioneer (Pioneer 10 et 11), puis deux sondes Voyager (Voyager 1 et 2) ont été lancées dans sa direction, avant de poursuivre leur route vers d'autres planètes du Système solaire externe. En 1989, un programme lui a été spécialement dédiée, la mission Galileo. Deux autres sondes, enfin, l'une destinée à l'étude du Soleil et de l'héliosphère (Ulysse) et l'autre à celle du système de Saturne (Cassini-Huygens) sont passées à proximité et ont pu recueillir de nouvelles données.

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