Les renseignements qu'il a permis d'obtenir sur la planète géante et sur ses satellites ont puissamment contribué à faire progresser la connaissance de Jupiter.

Environnement

Sur l'environnement jovien, on a découvert une ceinture de radiations dont la radioactivité, à 160 000 km de la planète, est 10 millions de fois plus intense que celle de la ceinture de Van Allen qui entoure la Terre. Plus bas, à 300 km d'altitude (l'altitude zéro pour Jupiter étant, à défaut d'une surface solide non repérée à ce jour, la surface extérieure de la partie dense et colorée de son atmosphère), Pioneer a détecté une ionosphère. Enfin, la sonde a confirmé l'existence d'un champ magnétique autour de la planète. Ce champ, bien que trois fois moins intense que ne l'avaient calculé les astrophysiciens, n'en est pas moins de 4 gauss, c'est-à-dire 7,5 fois plus fort que celui de la Terre.

Sous la poussée du vent solaire, ce champ est déformé, ce qui fait que la magnétosphère terrestre forme une sorte de queue qui s'étend vers le côté opposé au Soleil. Le vent solaire étant pratiquement sans effet sur le lointain champ magnétique de Jupiter, la magnétosphère jovienne n'a pas de queue.

Dans l'atmosphère de la planète, on a décelé de l'hélium, dont la présence est prometteuse. Selon certains astronomes, l'atmosphère jovienne pourra être considérée comme un fossile propre à nous renseigner sur de lointaines phases de la formation du système solaire.

Couleurs

Par un de ces miracles auxquels la technologie spatiale nous a habitués, des mesures faites en balayant la surface de Jupiter par un photo-polarimètre ont permis d'obtenir dans les laboratoires terrestres de véritables photographies en couleurs de la planète, alors que, en raison de sa faible masse, Pioneer n'avait pas la moindre caméra photographique ou de télévision.

Un simple petit tube est braqué sur la planète ; il est muni d'un prisme qui envoie vers une cellule photoélectrique la fraction du rayonnement lumineux à dominante bleue (de 3 900 à 5 000 angströms) et vers une autre cellule la fraction à dominante rouge (de 5 000 à 7 200 angströms). On obtient ainsi deux vues en couleurs complémentaires qui, superposées, restituent une bonne image en couleurs de la planète.

Sur ces images, très riches en nuances, un détail attire l'attention des spécialistes : la grande Tache rouge, l'un des mystères classiques de l'astronomie, au même titre que les cirques lunaires et les canaux martiens.

Il semble se confirmer que cette tache ovale, longue de plus de 40 000 km, n'est que la surface supérieure d'une gigantesque colonne fluide dont les gaz conservent leur couleur parce qu'ils ne sont pas brassés par l'atmosphère environnante.

Température

La température extérieure de l'atmosphère jovienne est comprise en moyenne entre – 137 °C dans les bandes sombres et – 146 °C dans les bandes claires. Cette température ne baisse pas pendant la nuit : la chaleur qui l'entretient est d'origine interne. Jupiter rayonne dans l'espace 2,5 fois plus d'énergie qu'il n'en reçoit du Soleil ! On calcule que son centre doit se trouver à une température de l'ordre de 5 500 °C.

Une lente contraction de la planète provoquerait ce rayonnement d'énergie.

À la fin de son parcours, Pioneer 10 a pris deux secondes d'avance sur l'horaire prévu. C'est peu, certes, mais cela signifie que la masse de Jupiter l'a attiré plus que ne l'avaient calculé les ordinateurs et que cette masse est donc plus grande que ne le croyaient les astronomes. Elle vaut plus de 318 fois la masse terrestre au lieu de 317,5.

Toutes les distances admises depuis longtemps entre la planète et ses satellites sont à revoir, puisque la masse de l'astre central est l'une des données qui servent aux calculs.

Satellites

Pioneer s'est aussi occupé de l'un de ces satellites, Io, et cela pour découvrir une autre erreur. Ce satellite est beaucoup plus gros qu'on ne le croyait : près de 4 200 km de diamètre au lieu de 3 735. À la lumière de cette découverte, on peut attribuer à Io une densité voisine de 5, ce qui le classe dans la catégorie des astres telluriques (formés de roches, comme le sont les quatre premières planètes et la Lune) et non parmi les grosses planètes dont les constituants sont des gaz. Pioneer a décelé autour de ce satellite une atmosphère très ténue (un millier de fois moins dense que celle de la Terre).

Étoile

Les quatre premiers satellites de Jupiter (tout comme les planètes les plus proches du Soleil) sont plus denses que les autres. Et puisque cette planète rayonne de l'énergie, tout concourt à étayer l'hypothèse que Jupiter est une étoile qui a manqué son destin, n'ayant pas atteint lors de sa formation les températures élevées qui permettent le déclenchement des réactions thermonucléaires.