CFHT Information Bulletin, number 38, First Semester 1998



Spectroscopie infrarouge de Jupiter pendant les observations de Galileo/NIMS programme f35/FTS semestre 1996I

Pierre Drossart, (drossart@megasn.obspm.fr), DESPA, Observatoire de Paris-Meudon

Des observations de Jupiter au FTS ont permis d'enregistrer des spectres à 5 mm en juillet 1996, peu de temps après les premières observations de Jupiter par l'instrument infrarouge NIMS de l'orbiteur de la sonde Galileo. Ces spectres infrarouges ont été obtenus dans deux types de régions: sur la grande tache rouge d'une part, sur les points chauds à 5 microns d'autre part. Ces régions, situées dans la ceinture Nord-Equatoriale, et caractérisées par une forte émission thermique à 5 microns sont connues depuis longtemps, mais ont connu un regain de popularité lorsque la sonde de descente de Galileo a plongé précisément sur le bord d'un de ces points chauds. La structure nuageuse de ces régions est beaucoup moins dense qu'ailleurs, assurant une grande transparence atmosphérique qui permet de sonder dans le rayonnement thermique l'atmosphère de Jupiter jusqu'à des régions profondes vers 5 à 8 bars.

De nombreuses observations au sol ont déjà été effectuées sur ces régions, y compris par nous-mêmes (Icarus, 83, 248, 1990). La difficulté de pointage sur ces régions vient de leur grande variabilité morphologique, qui rend difficile un positionnement prévisionnel. Nous avons bénéficié lors de ce programme d'observations à l'IRTF, effectuées quelques jours auparavant par Glenn Orton du Jet Propulsion Laboratory à Pasadena, en imagerie infrarouge à 5 microns (avec l'instrument NSFCAM). Nous disposions donc des longitudes précises des points chauds, ce qui nous a permis de centrer l'ouverture (2.5 arcsec) du FTS sur un point chaud. La température de brillance obtenue sur ces spectres atteint près de 260 K à 5 microns, ce qui, pour des observations au sol constitue un record, et prouve la bonne qualité du pointage obtenue, les points chauds étant des structures extrêmement localisées sur Jupiter. Les plus hautes températures de brillance observées par l'instrument NIMS, à bien plus haute résolution spatiale, se situent vers 270 K. A l'échelle spatiale observée par le FTS, qui est de 8000 km environ sur le disque jovien, les observations de Galileo montrent que la structure nuageuse est inhomogène. Cependant, les points chauds présentent un contraste très fort à 5 microns (plus d'un facteur 100 entre les régions chaudes et froides); la contribution au spectre des points chauds est donc fortement dominée par les régions les plus chaudes.

L'intérêt des spectres au sol obtenus par le FTS est la haute résolution obtenue, qui permet de séparer les contributions spectrales des différents constituants, en particulier GeH4, AsH3, PH3, CH3D et CO. Les observations de Galileo/NIMS, à basse résolution, permettent surtout la détermination de H2O et de ses variations locales (thèse M. Roos-Serote, Paris, 1997); les observations CFH/FTS sont donc très complémentaires, en permettant la détection de composés rares, et d'étudier leur variation en latitude, inobservable à basse résolution. Le spectre à 5 microns de Jupiter permet de mesurer de nombreux constituants minoritaires de l'atmosphère. De plus, une absorption, encore non identifiée a été repérée à 2156 cm-1, et pourrait concerner un composé encore inconnu de Jupiter. Ces observations au sol, alliées aux observations spatiales par Galileo, restent donc d'un intérêt primordial pour l'interprétation complète de la structure atmosphérique de Jupiter.

Références:

Observations FTS: Drossart, P., J.-P. Maillard, B. Bézard, M. Roos-Serote, E. Lellouch and Th. Encrenaz (1996).

High resolution spectroscopy of the GRS and NEB hot spots of Jupiter following Galileo observations. Bull. Amer. Astron. Soc., 28, 1147. Communication au DPS (Tucson, oct. 1996). (+ article en préparation).

Observations Galileo/NIMS: Carlson et al., Science, 274, 385 (1996) ; Drossart et al. et Roos-Serote et al., articles soumis à J. Geophys. Res.





Editor: Dr. T. M. C. Abbott, tmca@cfht.hawaii.edu
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