Grande tâche Rouge de Jupiter

[invite2ce620fd]

Bonjour à tous, nous sommes 2 étudiantes préparant un dossier sur la Grande tâche rouge de Jupiter nous aimerions récolter le maximum d'informations (liens et donnés) sur ce sujet, nous vous remercions
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[Andrei2010]

Bonjour à vous,

Je doute fort que quelqu'un ait envie de passer des heures à compiler des données à votre place.
Une simple et bête recherche sur Google.fr vous permettrait d'obtenir énormément d'informations sérieuses.

A vos claviers !

[invite2ce620fd]

Effectivement je doute que quelqu'un veuille chercher des informations à notre place, mais en réalité nous aimerions savoir si il y avait un site ou un article récent dessus car nos recherchent n'aboutissent pas à des choses concrètes, les articles sont vieux, les forums sur ce sujet datent d'il y a 10ans...
C'est pour cela qu'on a lancé ce sujet

Cordialement

[Chanur]

Bonjour,

Déjà, pour le titre de votre dossier, je vote pour la suppression de l'accent circonflexe. Sinon, c'est vous qui risquez de passer pour des taches ...

A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[Jypou]

Bonjour à tous, nous sommes 2 étudiantes préparant un dossier sur la Grande tâche rouge de Jupiter nous aimerions récolter le maximum d'informations (liens et donnés) sur ce sujet, nous vous remercions

Je suis intéressé par le résultat de vos recherches. Qu'en est il?
Il s'agit d’hydrogène et d'une dépression anticyclonique. Une impureté donne cette couleur rouge (de la phosphine selon A.Brahic).
La dernière fois qu'on est allé sur place, c'était en 1995, la sonde Galileo a relevé:
-à l'altitude du niveau de référence (altitude=0) une température de -107°C (et la pression 1bar), dans ces conditions l’hydrogène est gazeux et extrêmement fluide.
-56km plus bas t=0°C et p=5bars, ce n'est pas vraiment du gaz. Un mélange gaz+liquide? ou H2 à l'état supercritique?
-146km sous le niveau de référence, t=153°C et p=22bars. Quel est l'état de la matière? Quel est sa viscosité?

Je propose de dire que l’hydrogène gazeux étant particulièrement fluide et bien plus léger que la phosphine, ces 2 gaz ne se mélangent pas ou de façon négligeable...
et que donc la phosphine que l'on peut voir est mélangée dans une matière plus dense ou/et plus visqueuse.
Ce que l'on voit coloré en rouge, serait il de l'H2 à état supercritique? à quelque dizaine de km sous le niveau de référence?
Qu'en pensez vous?

[Paraboloide_Hyperbolique]

Bonsoir,

Un petit coup de pouce tout de même: vous trouverez des informations (en anglais) ici:
http://solarsystem.nasa.gov/planets/...Object=Jupiter
http://science.nationalgeographic.co...piter-article/

[Jypou]

Voici ce que j'ai extrait de l'article en lien ci-dessus:
"Deep in the atmosphere, the pressure and temperature increase, compressing the hydrogen gas into a liquid."

Attention, il ne faut comprendre que l’hydrogène gazeux devient liquide dans les profondeurs de l’atmosphère. Mais il faut comprendre qu'il devient dans un état de la matière qui est fluide.
Si on regarde la courbe de changement de phase de l’hydrogène (voir le site de Air Liquide), la phase liquide n'est possible que si la pression est inférieure à 13bars et t<35K, ce qui n'arrive jamais sur/dans Jupiter. Donc pas de nuage d'hydrogène avec des gouttelettes.
La phase gazeuse n'est possible que si p<13bars. L’isobare de 13bars se situe à une altitude entre -56km et -146km selon les chiffres de mon précédent mail.
Donc surprise l'atmosphère (faite de gaz) n'est pas épaisse, elle est comparable à celle de la Terre ou de Venus (selon la valeur exacte de l'altitude de l'iso13bars). Donc n'y a-t-il pas une erreur quand on dit que Jupiter est une géante gazeuse?

En dessous de l'atmosphère se trouve de l’hydrogène à l'état supercritique (ni liquide, ni gazeux, ni solide), de l'eau pouvant être liquide, du NH3 et PH3 (phosphine).

L'article en lien ci-dessus indique que l'eau peut être visible entre des nuages (de NH3). Que faut-il comprendre? Des nuages d'eau ou des surfaces d'eau liquide reposant sur une surface d'hydrogène supercritique? Comment pourrait-on exclure la seconde hypothèse? car la température à la surface de cet hydrogène supercritique est entre 0 et 100°C d'après un graphe qu'on trouve p80 de l'ouvrage "de feu et de glace" de André Brahic.

Le fait que la sonde Galileo ait traversé cette matière pendant 1/2h permet-il de déduire qu'elle est trop fluide pour supporter le poids de l'eau? Mais si l'eau descendait dans ce substat, il serait vaporisé et éjecté (vers le haut car la densité de la vapeur d'eau est peut-être plus faible que celle de l’hydrogène à l'état supercritique?)

Quelqu'un a-t-il une idée? Bonne nuit

[Tawahi-Kiwi]

Salut,

L'article en lien ci-dessus indique que l'eau peut être visible entre des nuages (de NH3). Que faut-il comprendre? Des nuages d'eau ou des surfaces d'eau liquide reposant sur une surface d'hydrogène supercritique?

Certainement pas des surfaces d'eau liquide. L'hydrogene present dans l'atmosphere jovienne est tres loin de son point critique, a une pression adequate peut etre, mais certainement pas au niveau temperature. Loin de son point critique en temperature, il se comporte globalement comme un gaz. Des lors, une phase condensee sera toujours plus dense qu'un fluide supercritique surchaufe. Cela n'interdit pas les nuages, mais pas des surfaces d'eau liquide flottant dans du gaz, et cela n'a pas grand chose a voir avec la viscosite d'un etat supercritique, gazeux ou condense, juste la densite.

Pour la presence de phosphine, l'observation n'est bien evidemment pas de Brahic, qui ne fait que reporter des connaissances acquises parfois des decennies auparavant. Dans le cas de la phosphine, au moins depuis Noy et al., 1981 - Photochemistry of phosphine and Jupiter's great red spot.

Pour vraiment comprendre completement ce qui se passe dans l'atmosphere jovienne, il faudra faire plus que d'ouvrir le bouquin de Brahic, et probablement se pencher sur des diagrammes de phases incluant les variations de densite en fonction de P et T. Un etat supercritique n'est pas suffisant pour faire tout les considerations que l'on veut. A P_critique mais T >> T_critique, la densite d'un fluide est similaire a celle d'un gaz.

Au dela de ca, Galileo est la seule sonde a avoir ete sur "place" (dans l'atmosphere), mais Cassini a collecte toute une masse de donnees lors de son fly-by vers Saturne.

T-K

[Jypou]

Bonjour,

Pour vraiment comprendre complétement ce qui se passe dans l’atmosphère jovienne,(...) se pencher sur des diagrammes de phases incluant les variations de densité en fonction de P et T. Un état supercritique n'est pas suffisant pour faire tout les considérations que l'on veut. A P_critique mais T >> T_critique, la densité d'un fluide est similaire a celle d'un gaz.

Ci dessous le diagramme P,T pour de l’hydrogène (extrait du site Air Liquide)

P_critique=12.95bars et T_critique=environ -240°C
Sur Jupiter, Galiléo a relevé une température comprise entre 0°C et 153°C pour l'iso13bars.
Donc en effet T >> T_critique,
Mais l’hydrogène est bien à l'état supercritique pour P=13bars (altitude entre -56 et -146km), ceci indépendamment de la température.
Je n'ai pas info concernant la densité, et rien ne me permet de dire qu'elle est similaire à celle d'un gaz.
Sur quelle info ou quelle étude repose ton affirmation?

Des lors, une phase condensée sera toujours plus dense qu'un fluide supercritique surchauffé.

Ce serait bien de vérifier cela. Même si cela s’avère vrai, que peut on conclure entre
-de l'eau liquide (ou du NH3) d'un coté
-un mélange d’hydrogène supercritique, d'eau de NH3 et PH3 ou autre que le rendrait plus dense, de l'autre?
Quel est l'incidence d'un champ magnétique? très puissant bien sûr.

Répondre à ces questions n'est pas simple, mais cela peut faire apparaitre des failles dans nos certitudes.

Cordialement.

[Tawahi-Kiwi]

Sur quelle info ou quelle étude repose ton affirmation?

Sur la simple comprehension de ce qu'est un fluide supercritique. C'est au mieux, aussi dense que la forme liquide. Plus la temperature augmente au de la du point critique, plus la densite diminue. C'est vrai pour toutes les substances ayant un point critique.

Tape des mots cles comme "isopycnic - supercritical - phase diagram" dans google et compare tout les differents composes supercritiques, tu verras qu'ils se comportent tous de la meme maniere.

Ce serait bien de vérifier cela. Même si cela s’avère vrai, que peut on conclure entre
-de l'eau liquide (ou du NH3) d'un coté
-un mélange d’hydrogène supercritique, d'eau de NH3 et PH3 ou autre que le rendrait plus dense, de l'autre?

Comme je l'ai dit plus haut, cela n'empeche pas la presence de nuages. Mais c'est de la suspension. Dans un fluide supercritique, on peut peut etre considerer cela comme un etat colloidal.

Répondre à ces questions n'est pas simple, mais cela peut faire apparaitre des failles dans nos certitudes.

C'est de la chimie et de la thermodynamique de base dans bien des cas, et un peu d'imagination. La realite est de toute facon plus complexe que ce que l'on pourrait modeliser. Il faut donc juste trouver les references adequates (une base de donnees thermodynamiques par exemple) pour avoir une idee de ce qu'il se passe.

T-K

[noir_ecaille]

Je vais peut-être poser une question bête...

Quelle est l'épaisseur/profondeur de la fameuse tache jupitérienne ? S'agit-il un phénomène atmosphérique de surface ou les mouvements sont-ils plus profonds façon taches solaires ?

[Jypou]

Tape des mots clés comme "isopycnic - supercritical - phase diagram" dans google et compare tout les différents composes supercritiques, tu verras qu'ils se comportent tous de la même manière.(...)
Il faut donc juste trouver les références adéquates (une base de données thermodynamiques par exemple) pour avoir une idée de ce qu'il se passe.

Je n'ai presque rien trouvé sauf un cours sur l'H2:
STOCKAGE_DE_L’HYDROGENE_COURS_ MASTER
page 16:
voilà ce fameux diagramme sur l’hydrogène mais uniquement autour du point critique (T<50K). On voit très clairement qu'il n'y a pas de discontinuité entre la phase gazeuse et supercritique (contrairement à entre la phase liquide et gazeuse). Il n'existe donc pas d'interface entre ces 2 phases. Au dessus de 13 bars l’hydrogène cesse d'être un gaz parfait, mais continue d'être un gaz. Ses propriétés continuent d'être identiques à celui du gaz parfait mais au coefficient Z près.
page 13:
diagramme indiquant la valeur de Z pour T<300K, en extrapolant on suppose que Z diminue quand T augmente (pour rejoindre les conditions sur Jupiter 13bars T=300 à 400K). Mais il diminue jusqu'à combien?
Si Z=1, plus rien ne distingue la phase gazeuse de la phase supercritique.
Si Z<1, la densité devient plus importante que celle du gaz parfait.
Pour que la densité de l’hydrogène supercritique augmente jusqu'à égaler celle de la vapeur d'eau (en supposant que c'est un gaz parfait jusqu'à son point critique) il faudrait que Z=2/18=0.11 (rapport de masse molaire H2/H2O).
Donc en extrapolant encore, il y a de vapeur d'eau pour des pressions d'au moins 217bars (valeur pour le point critique de l'eau)
Donc il ne peut pas y avoir des lac d'eau retenus par de l’hydrogène plus dense.
L'atmosphère est beaucoup plus épais que ce que j'avais envisagé dans un précédent mail, car la pression maxi est bien supérieure à 13bars.

[Jypou]

Quelle est l'épaisseur/profondeur de la fameuse tache jupitérienne ? S'agit-il un phénomène atmosphérique de surface ou les mouvements sont-ils plus profonds façon taches solaires ?

On dit que cette tache est liée à la présence de phosphine PH3, dont la couleur n'est pas rouge.

Sa température d'auto-ignition est entre 35 et 85°C. Or on a cette température vers 13bars (encore!).
Cette tache ne serait-elle pas un feux-follet géant? à une centaine de km sous le niveau de référence.

[DonPanic]

Bonjour

Quelle est l'épaisseur/profondeur de la fameuse tache jupitérienne ? S'agit-il un phénomène atmosphérique de surface ou les mouvements sont-ils plus profonds façon taches solaires ?

C'est un anti-cyclone, ça laisse voir des couches en dessous

[noir_ecaille]

Bonjour

C'est un anti-cyclone, ça laisse voir des couches en dessous

Justement, quel épaisseur ? jusqu'à quelle profondeur voit-on ?