Premières images de Jupiter obtenues avec le JWST

Avec des tempêtes géantes, des vents puissants, des aurores et des conditions de température et de pression extrêmes, il se passe beaucoup de choses sur Jupiter ! Le JWST a récemment capturé de nouvelles images de la planète, qui donneront aux scientifiques encore plus d’indices sur la vie intérieure de la plus grande des planètes du système solaire.

 

« Nous ne nous attendions pas vraiment à ce que ce soit aussi bon, pour être honnête ! Il est vraiment remarquable que nous puissions voir des détails sur Jupiter avec ses anneaux, ses minuscules satellites et même les galaxies en une seule image  ».

a déclaré l’astronome planétaire Imke de Pater, professeur émérite de l’Université de Californie, à Berkeley, qui  a dirigé les observations de Jupiter avec Thierry Fouchet, professeur à l’Observatoire de Paris, dans le cadre d’une collaboration internationale pour le programme Early Release Science (diffusion anticipée des résultats scientifiques) du James Webb.

Les deux images ci-dessous proviennent de la caméra infrarouge proche NIRCam, qui dispose de trois filtres infrarouges spécialisés pour étudier les détails de la planète. Puisque la lumière infrarouge est invisible à l’œil humain, elle a été cartographiée sur le spectre visible. En général, les longueurs d’onde les plus longues apparaissent plus rouges et les longueurs d’onde les plus courtes sont plus bleues. Les scientifiques ont collaboré avec Judy Schmidt, une spécialiste du traitement des images, pour traduire les données du JWST en images.

Image composite Webb NIRCam de Jupiter à partir de trois filtres – F360M (rouge), F212N (jaune-vert) et F150W2 (cyan) – et de l’alignement en raison de la rotation de la planète. Source : NASA, ESA, CSA, Jupiter ERS Team; traitement des images par Judy Schmidt.

Dans la vue de Jupiter seul, créée à partir d’un composite de plusieurs images, les aurores s’étendent à de hautes altitudes au-dessus des pôles nord et sud de Jupiter. Les aurores brillent dans un filtre qui est cartographié aux couleurs plus rouges, ce qui met également en évidence la lumière réfléchie par les nuages inférieurs et les brumes supérieures. Un filtre différent, cartographié en jaune et en vert, montre des brumes tourbillonnant autour des pôles nord et sud. Un troisième filtre, dont la vue est représentée en bleus, présente la lumière qui se reflète à partir d’un nuage principal plus profond.

Jupiter domine le fond noir de l’espace. La planète est striée de rayures horizontales tourbillonnantes de turquoise néon, de pervenche, de rose pâle et de crème. Les rayures interagissent et se mélangent sur leurs bords comme de la crème dans le café. Le long des deux pôles, la planète brille de turquoise. Les aurores orange vif brillent juste au-dessus de la surface de la planète aux deux pôles.

La Grande Tache Rouge, cette célèbre tempête bien connue des amateurs (et des professionnels !), si grande qu’elle pourrait engloutir la Terre, apparaît blanche dans ces vues, comme le font d’autres nuages, parce qu’ils reflètent beaucoup de lumière du soleil.

« La luminosité ici indique une altitude élevée – la Grande Tache Rouge a donc des brumes d’altitude, tout comme la région équatoriale. Les nombreuses « taches » et « stries » blanches brillantes sont probablement des sommets nuageux à très haute altitude d’orages convectifs condensés. En revanche, les rubans sombres au nord de la région équatoriale ont peu de couverture nuageuse. »,

a déclaré Heidi Hammel, scientifique interdisciplinaire du JWST pour les observations du système solaire et vice-présidente pour la science à AURA (Association of Universities for Research in Astronomy).. »

Dans une vue sur un plus grand champ, NIRCam détecte les anneaux faibles de la planète, qui sont un million de fois plus faibles qu’elle, et deux minuscules lunes appelées Amalthea et Adrastea. Les taches floues dans le fond inférieur sont probablement des galaxies.

Image composite Webb NIRCam à partir de deux filtres – F212N (orange) et F335M (cyan) – du système Jupiter. Source : NASA, ESA, CSA, Jupiter ERS Team; traitement des images par Ricardo Hueso (UPV/EHU) et Judy Schmidt.

Cette vue sur un grand champ montre Jupiter dans le quadrant supérieur droit. Les rayures horizontales tourbillonnantes de la planète sont rendues en bleu, brun et crème. Les aurores bleues électriques brillent au-dessus des pôles nord et sud de Jupiter. Une lueur blanche émane des aurores. Le long de l’équateur de la planète, les anneaux brillent d’un blanc pâle. À l’extrême gauche des anneaux, une lune apparaît comme un petit point blanc. Un peu plus à gauche, une autre lune brille avec de minuscules pointes de diffraction blanches. Le reste de l’image est la noirceur de l’espace, avec des galaxies blanches faiblement lumineuses au loin.

« Cette image résume la science de notre programme du système de Jupiter, qui étudie la dynamique et la chimie de Jupiter lui-même, de ses anneaux et de son système satellite », a déclaré Thierry Fouchet. 

En effet plusieurs chercheurs ont déjà commencé à analyser les données du JWST pour obtenir de nouveaux résultats scientifiques sur la plus grande planète de notre système solaire.

Il convient de souligner que les données des télescopes comme le JWST n’arrivent pas réellement élaborées sur Terre. Au lieu de cela, elles ne contiennent que des informations sur la luminosité de la lumière qui atteint les détecteurs de l’observatoire. Ces informations arrivent au Space Telescope Science Institute (STScI), le centre de mission et d’opérations scientifiques du JWST, sous forme de données brutes. STScI traite les données dans des fichiers calibrés pour analyse scientifique et les livre à l’Archive Mikulski pour les télescopes spatiaux pour diffusion. Les scientifiques traduisent ensuite cette information en images comme celles-ci au cours de leurs recherches. Alors qu’une équipe de STScI traite officiellement les images obtenues avec le JWST pour diffusion officielle, les astronomes non professionnels plongent souvent dans les archives de données publiques pour aussi récupérer et traiter des images.

Judy Schmidt de la ville de Modesto en Californie, est une experte en traitement d’image, réputée de longue date dans la communauté scientifique, et c’est elle qui a traité ces nouvelles vues de Jupiter. Pour l’image qui inclut les minuscules satellites, elle a collaboré avec Ricardo Hueso, co-chercheur sur ces observations, qui étudie les atmosphères planétaires à l’Université du Pays Basque en Espagne.  

(A partir du « NASA Blogs Home », Alise Fisher, 22 Aout 2022)