Vue d’ensembleJupiter possède 53 lunes nommées. D’autres sont en attente de noms officiels. Combinés, les scientifiques pensent maintenant que Jupiter a 79 lunes.

Il y a de nombreuses lunes intéressantes en orbite autour de la planète, mais celles qui présentent le plus d’intérêt scientifique sont les quatre premières lunes découvertes au-delà de la Terre, les satellites galiléens.

Lors de son approche finale de Jupiter, le vaisseau spatial Juno de la NASA a capturé ce film unique en time-lapse des satellites galiléens en mouvement autour de la planète. Les images ont été prises 5 jours avant l’arrivée et se terminent lorsque le vaisseau spatial était à 3 millions de miles. La lune la plus à l’intérieur est la volcanique Io ; la suivante est le monde océanique recouvert de glace, Europe, suivie par la massive Ganymède et enfin, Callisto, fortement cratérisée.

Les lunes galiléennes

Les lunes galiléennes

Les quatre plus grandes lunes de la planète Jupiter sont appelées les satellites galiléens d’après l’astronome italien Galileo Galilei, qui les a observées pour la première fois en 1610. L’astronome allemand Simon Marius a prétendu avoir vu les lunes à peu près au même moment, mais il n’a pas publié ses observations et c’est donc à Galilée que revient le mérite de leur découverte. Ces grandes lunes, nommées Io, Europe, Ganymède et Callisto, sont chacune des mondes distincts.

Io

Io

Un vaisseau spatial de la NASA voit une explosion volcanique sur la troisième plus grande lune de Jupiter. Crédit image : NASA/JPL/Université d’Arizona

Io est le corps le plus actif sur le plan volcanique dans le système solaire. La surface de Io est couverte de soufre sous différentes formes colorées. Lorsque Io se déplace sur son orbite légèrement elliptique, l’immense gravité de Jupiter provoque des « marées » dans la surface solide qui s’élèvent à 300 pieds (100 mètres) de haut sur Io, générant suffisamment de chaleur pour l’activité volcanique et pour chasser toute eau. Les volcans de Io sont alimentés par un magma de silicate chaud.

Europa

Europa

La mission Europa Clipper de la NASA est conçue pour survoler plusieurs fois la lune jovienne glacée et étudier si elle possède les ingrédients nécessaires à la vie. Crédit image : NASA/JPL-Caltech/SETI Institute

La surface d’Europa est principalement composée de glace d’eau, et il existe des preuves qu’elle pourrait recouvrir un océan d’eau ou de la glace glacée en dessous. On pense qu’Europa a deux fois plus d’eau que la Terre. Cette lune intrigue les astrobiologistes en raison de la possibilité qu’elle possède une « zone habitable ». On a trouvé des formes de vie prospérant près de volcans souterrains sur Terre et dans d’autres endroits extrêmes qui pourraient être des analogues de ce qui pourrait exister sur Europe.

Ganymède

Ganymède

Cette photo couleur de Voyager 2 de Ganymède, le plus grand satellite galiléen, a été prise le 7 juillet 1979, à une distance de 1,2 million de kilomètres. Crédit image : NASA/JPL

Ganymède est la plus grande lune du système solaire (plus grande que la planète Mercure), et est la seule lune connue pour avoir son propre champ magnétique généré en interne.

Callisto

Callisto

Crédit image : NASA/JPL/DLR

La surface de Callisto est extrêmement fortement cratérisée et ancienne – un enregistrement visible des événements du début de l’histoire du système solaire. Cependant, les très rares petits cratères sur Callisto indiquent un petit degré d’activité de surface actuelle.

Structure

Structure

Les intérieurs de Io, Europe et Ganymède ont une structure en couches (comme la Terre). Io a un noyau, et un manteau de roche au moins partiellement fondue, surmonté d’une croûte de roche solide recouverte de composés sulfurés. Europe et Ganymède ont toutes deux un noyau, une enveloppe rocheuse autour du noyau, une épaisse couche de glace molle et une fine croûte de glace d’eau impure. Dans le cas d’Europe, une couche d’eau souterraine globale se trouve probablement juste en dessous de la croûte glacée. La stratification à Callisto est moins bien définie et semble être principalement un mélange de glace et de roche.

Interactions entre lunes

Interactions entre lunes

Trois des lunes s’influencent mutuellement d’une manière intéressante. Io est dans un bras de fer avec Ganymède et Europe, et la période orbitale d’Europe (temps pour faire le tour de Jupiter une fois) est deux fois la période de Io, et la période de Ganymède est deux fois celle d’Europe. En d’autres termes, chaque fois que Ganymède fait le tour de Jupiter une fois, Europe fait deux orbites et Io quatre orbites. Les lunes gardent toutes la même face vers Jupiter pendant leur orbite, ce qui signifie que chaque lune tourne une fois sur son axe pour chaque orbite autour de Jupiter.

Exploration

Exploration

Cette image d’un bassin à plusieurs anneaux sur Callisto a été prise le matin du 6 mars 1979, à une distance d’environ 200 000 km. Crédit image : NASA/JPL

Pioneers 10 et 11 (1973 à 1974) et Voyager 1 et Voyager 2 (1979) ont offert des vues en couleurs saisissantes et des perspectives globales lors de leurs survols du système de Jupiter. De 1995 à 2003, la sonde Galileo a effectué des observations à partir d’orbites elliptiques répétées autour de Jupiter, passant jusqu’à 261 kilomètres au-dessus de la surface des lunes galiléennes. Ces approches rapprochées ont permis d’obtenir des images avec des détails sans précédent de portions sélectionnées des surfaces.

Les images en gros plan prises par la sonde Galileo de portions de la surface d’Europa montrent des endroits où la glace s’est brisée et déplacée, et où le liquide peut être venu d’en dessous et avoir gelé en douceur sur la surface. Le faible nombre de cratères sur Europe conduit les scientifiques à penser qu’un océan souterrain a été présent dans l’histoire géologique récente et pourrait encore exister aujourd’hui. On pense que la chaleur nécessaire pour faire fondre la glace dans un endroit aussi éloigné du Soleil provient de l’intérieur d’Europe, résultant principalement du même type de forces de marée qui alimentent les volcans d’Io.

La prochaine grande mission d’exploration des lunes de Jupiter est Europa Clipper de la NASA. Clipper effectuera une reconnaissance détaillée de la lune de Jupiter, Europa, pour voir si la lune glacée pourrait abriter des conditions propices à la vie.

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