vignette|redresse=1.3|La Grande Tache rouge en vraies couleurs, vue par la sonde Cassini le .
La Grande Tache rougeOn écrit ici « Grande Tache rouge » car, du fait de l'ampleur de l'objet ainsi dénommé, ce nom est considéré comme un nom propre. Ainsi, on peut simplement dire que la Grande Tache rouge est une des grandes taches rouges de Jupiter. (en , GRS) est un gigantesque anticyclone de l'atmosphère de Jupiter situé à de latitude.. Longue d'environ et large de près de (), elle est actuellement un peu plus grosse que la Terre, même si elle a atteint des dimensions bien supérieures par le passé. Des vents y soufflent à environ . On observe une tache depuis , c'est-à-dire il y a plus de , bien que le nom de « Grande Tache rouge » n'ait été donné qu'autour de lorsque la couleur de l'objet était clairement rouge. Vers la fin du , sa couleur passe du rouge à une teinte plus brunâtre.. La tache que nous voyons actuellement s'est formée vers ; celle qui a été observée par Cassini a disparu vers ..
Observation vignette|redresse=0.9|La Grande Tache rouge vue par en .
Le , a survolé Jupiter à de km. C'est ainsi qu'ont été prises les premières images détaillées de la Grande Tache rouge, où des nuages, correspondant à des dimensions de , sont visibles. Les images les plus détaillées à ce jour sont dues à la mission Cassini-Huygens, avec une résolution de ..
Historique vignette|redresse=0.9|Jupiter représenté par Donato Creti en , avec la Grande Tache Rouge. La Grande Tache rouge a été découverte par Cassini en . Bien qu'on en donne parfois le crédit à Robert Hooke en .., Cassini est le premier à l'observer plusieurs fois, ce qui lui permet de déterminer la période de rotation de Jupiter. Des études montrent que la tache observée à l'époque n'est pas celle que nous voyons aujourd'hui mais un autre anticyclone aujourd'hui disparu qui était plus petit et à peu près au même endroit. La tache n'est plus du tout mentionnée entre et alors que les instruments de l'époque l'auraient identifiée. De plus, une extrapolation dans le passé de la taille de la GTR ne correspond pas à celle de la tache observée au , donc ce n'est pas la même..
Au télescope Elle est visible même depuis la Terre avec un télescope de de diamètre.. Avec une période de rotation d'environ terrestres, la Grande Tache rouge, qui peut passer deux ou trois fois au méridien central de Jupiter au cours d'une même journée, est bien placée pour l'observation environ une heure avant et après ce passage (si Jupiter est visible dans le ciel observé).
Caractéristiques
Dimensions vignette|La Grande Tache rouge dessinée par Thomas Gwyn Elger en ; le sud est vers le haut, selon l'inversion des télescopes. vignette|upright=2|Évolution des trois taches rouges principales sur trois mois en . Depuis les , époque à laquelle ce phénomène a été constaté, on observe que la taille de la Grande Tache rouge diminue. Ainsi, la tache a perdu la moitié de sa taille au cours du . Les dessins et photographies de la planète nous montrent qu'à la fin du , la tache couvrait en longitude sur la planète, soit une longueur d'environ , plus de trois fois le diamètre de la Terre. Lorsque et l'ont survolée en , elle avait rapetissé à , soit environ de long, deux fois le diamètre de la Terre. Sa hauteur en latitude est demeurée à peu près constante, entre et (environ la taille de la Terre). De nouvelles photographies prises à la fin du et au début du montrent que le phénomène se poursuit et même s'accélère : en , la tache ne mesure plus qu'environ de long, à peine plus que la taille de la Terre et la taille la plus faible connue depuis la découverte du phénomène, avec une diminution de taille de près de par an depuis .. Il semble néanmoins que cette taille soit similaire à ce qui aurait été observé au si l'on se fie aux dessins des observateurs de l'époque.
En l'absence d'éléments plus probants, les scientifiques ne savent décider s'il s'agit d'une tendance qui amènera sa disparition complète (certains vont jusqu'à parler de changement climatique global en cours sur Jupiter) ou s'il s'agit d'une fluctuation aléatoire normale (et donc seulement transitoire).. Une hypothèse quant à son rapetissement est que depuis l'époque de , la vitesse des vents entourant la tache a augmenté de 70 % ; cette vitesse est d'environ tandis qu'en , elle était d'environ . Selon Amy Simon, du , les dernières observations constatent l'existence de nombreux petits tourbillons qui entretiendraient le vortex et pourraient avoir un impact sur l'accélération du changement en modifiant les dynamiques et énergies internes de la Grande Tache.
Entre et , la Tache aurait rétréci de , pour atteindre une forme quasi circulaire de de diamètre.. Au , la tache mesure de large, soit le diamètre de la Terre..
En , l'analyse des données gravimétriques obtenues par la sonde Juno permet pour la première fois d'évaluer l'épaisseur de la Grande Tache rouge : moins de ..
Position La latitude de la Grande Tache rouge a été observée comme étant stable autour de dans l'hémisphère sud, avec des variations d'un degré, tandis que sa longitude varie constamment ( en . et en ). Son altitude a quant à elle augmenté au fil du temps..
Couleur Autour de , la couleur de l'objet est visiblement rouge. C'est d'ailleurs à partir de ce moment que le nom de « Grande Tache rouge » lui a été assigné. Vers la fin du , sa couleur est passée de rouge à brun puis orange depuis sans que ce changement de teinte soit bien compris.
La couleur de la Grande Tache rouge varie en intensité à des intervalles irréguliers : entre et , la tache a été plus foncée dans les périodes , , et .
Sa couleur varie du saumon au gris lorsque observée depuis la Terre. Des images à haute résolution ont montré que l'aspect grisâtre provient de nuages blancs qui peuvent se superposer à la Grande Tache rouge.
Vents et rotation vignette|redresse=0.9|Animation de la Grande Tache rougeSource : Musée américain d'histoire naturelle. La Grande Tache rouge est confinée par deux courants-jet : un jet de force relativement modeste vers l'est (prograde) sur son côté sud et un autre très fort vers l'ouest (rétrograde) sur le nord. On observe depuis que sa rotation va à l'inverse des aiguilles d'une montre, c'est-à-dire dans le sens anti-horaire. Ceci a été confirmé par en : à cette époque, la période de rotation était de terrestres, ce qui correspond à des vents d'environ en périphérie. La période de rotation a diminué avec le temps, proportionnellement à la diminution de sa grandeur, ce qui pourrait indiquer un lien entre les deux phénomènes..
Structure et composition Dans la troisième dimension, on a pu noter que le sommet des nuages de la Grande Tache rouge s'élève à plus de au-dessus du sommet des nuages environnants, ce qui est une conséquence de sa température plus basse, détectée par l'étude de données infrarouges à . Habituellement, les formations blanches sont formées de nuages de très haute altitude et les formations brunes sont au niveau des nuages les plus nombreux.
L'origine de la couleur très marquée de la Grande Tache rouge ne fait pas l'objet d'un consensus, même s'il est probable qu'elle réclame des composés organiques ou des molécules phosphorées ou sulfurées. Certains astronomes pensent que cette couleur est produite par une réaction chimique : la tache puise des matériaux non identifiés dans les profondeurs de Jupiter que la lumière ultraviolette du Soleil ferait réagir chimiquement.. Une autre possibilité est que ces composés chimiques soient produits par des décharges électriques.
Températures En associant les données acquises avec le spectromètre infra-rouge du à celles obtenues avec d’autres observatoires, les astronomes ont pu se rapprocher de la résolution du télescope spatial Hubble et obtenir des images thermiques précises : la température moyenne de la tache est de , le centre de l’anticyclone étant plus chaud de , où, la couleur rouge est plus prononcée. Cette différence de température est suffisante pour permettre à la circulation de la tempête, habituellement dans le sens horaire, de se changer en lente circulation dans le sens anti-horaire au cœur même du centre de la tempête. Les bandes sombres qui se distinguent indiquent des masses de gaz plus froides qui suivent des courants descendants vers les profondeurs de la planète géante..
Stabilité et durée de vie La Grande Tache rouge a été découverte par Cassini en . Ces observations originales s'étalent de à . On s'est longtemps posé la question sur les données provenant d'entre sa découverte en et qui ne permettent pas de déterminer avec certitude si la Grande Tache rouge est la même qu'à l'origine de la découverte ou si elle s'est dissipée et reformée, ou encore, si les observations d'avant n'étaient simplement pas archivées. Toutefois même avec une durée de près de deux siècles, c'est un record de longévité exceptionnel pour un anticyclone : sur Terre, les anticyclones ne durent que quelques dizaines de jours. Même si des phénomènes similaires sont enregistrés dans les atmosphères de toutes les planètes à atmosphère gazeuse (en particulier la Grande Tache sombre de Neptune), les scientifiques s'interrogent aujourd'hui encore sur l'origine exacte de cette formation et sur le mécanisme qui l'entretient aussi régulièrement.
Des simulations ont indiqué que sa stabilité peut provenir de l'absence de surface solide sous la Grande Tache rouge (qui évite ainsi la plus grande partie de la dissipation par frottement) et d'une tendance naturelle à absorber les turbulences alentour (comme source d'énergie renouvelée puisée dans la chaleur de l'atmosphère jovienne). Des modèles mathématiques suggèrent que la tempête est stable et est une caractéristique permanente de la planète., il n'y a cependant pas consensus sur la question parmi les spécialistes.
Climatologie : anticyclone
vignette|Les taches rouges de Jupiter en . La Grande Tache rouge est un anticyclone puisqu'elle subit une rotation dans la direction anti-horaire dans l'hémisphère sud de Jupiter. Selon l'équilibre géostrophique entre la pression et la force de Coriolis dans cet hémisphère, ceci implique que c'est un système de haute pression. Il est souvent pensé que parce que sur Terre, les cyclones de toutes tailles sont des systèmes de basse pression, la Tache contrevient à la météorologie classique. Cependant, cette comparaison est mauvaise car les systèmes terrestres sont notés à partir de la rotation des nuages dans la partie basse de l'atmosphère alors que la Grande Tache rouge est vue depuis le sommet de celle-ci. Une dépression thermique dans la masse du nuage de Jupiter produirait ainsi un anticyclone à son sommet, seul visible par les astronomes.
Voisinage vignette|La Grande Tache Rouge (formation importante rouge la plus à droite) et Ovale BA (formation rouge au centre des deux autres taches rouges) entourés d'autres formations. La Grande Tache rouge est entourée d'un ensemble complexe d'ondes turbulentes qui peuvent donner naissance à un ou plusieurs petits anticyclones satellites.
En l'an , une autre tache s'est formée dans l'hémisphère sud, similaire en apparence à la Grande Tache rouge mais plus petite. Elle a été créée par la fusion de plusieurs tempêtes ovales blanches plus petites (observées pour la première fois en ). La tache résultante, nommée Oval BA et surnommée (« Petite Tache rouge » en anglais), a depuis accru son intensité et est passée du blanc au rouge.... Les mêmes mesures infrarouges indiquent que s'élève à la même altitude que la Grande Tache rouge et la même hypothèse quant à sa composition est mise en avant.
Dans la fiction L'épisode de intitulé L'Œil de Jupiter en .. Dans Jupiter : Le Destin de l'univers, un film de mettant en vedette Mila Kunis et Channing Tatum, la tempête de Jupiter sert de sas d'entrée pour une base secrète, utilisée par une civilisation avancée d'humains extra-terrestres hostiles dont le but est de « récolter » la Terre.