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(P-8) Io et les autres lunes de Jupiter

  Index

7.Précession
8. La terre est ronde
  8a. L'horizon
  8b. La parallaxe
8c. Distance de la lune. (1)
8d. Distance de la lune. (2)
9a. La terre tourne-elle autour du soleil?

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Le Système Solaire
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(P-13)   Pluton et la ceinture de Kuiper
(P-14)   Comètes, et autres petit objets
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9c. De Copernic
        à Galilée
10. Les lois de Kepler


   En début 1610, Galilée observa avec sa première lunette 3 puis 4 satellites, accomplissant des allers et retours autour de Jupiter, selon une ligne droite et donc suivant apparemment ( presque) un même plan orbital, d'ailleurs assez voisin de celui de l'écliptique. Du fait de l'éclat de la planète, ils sont à peine visibles à l'il nu par une nuit profonde. Galilée les baptisa " étoiles Médicéennes" en hommage à la famille Médicis, les souverains de Florence, dont il souhaitait le patronage (il l'obtint, mais du malheureusement quitter Venise, où il était hors d'atteinte du pape). Ces satellites se nomment maintenant (dans l'ordre de leurs distances - de gauche à droite dans l'illustration çi-dessus) Io, Europe, Ganymede et Callisto, en évocation des amours illicites de Jupiter (ou Zeus, son homologue grec); des lunes nombreuses furent ensuite découvertes et portent aussi des noms d'amants, dont la mythologie regorge.

    Les trois lunes extérieures sont glacées, mais l'histoire d' Io la plus interne, est intéressante. Puisqu'il tourne très rapidement, il s'écoule environ une minute entre le début et la fin de ses éclipses, ce qui permettait d'utiliser celles-ci comme signaux de temps à l'époque où les horloges n'étaient pas assez fiables pour la navigation. Dans cette collection web, il est par ailleurs décrit comment Olaf Römer en étudiant les éphémérides de ces éclipses obtint (pour la première fois) une estimation de la vitesse de lumière.

    La page moderne des recherches sur Io commence en 1955, avec Ken Franklin et Bernie Burke qui grâce à la radioastronomie, découvrirent dans le ciel une radiosource curieuse, en incessant déplacement. Il s'avéra qu'elle provenait de Jupiter et, d'après les dernières observations sur notre propre magnétosphère, d'une population dense de particules piégées. Ces émissions ne se faisaient pas complètement au hasard : il fallait - en partie - une position spécifique d'Io par rapport à la ligne Terre - Jupiter.

    Pionnier 10 et 11 observaient bien la ceinture des radiations de Jupiter, mais l'intensité des hautes radiations obéraient les détails des observations sur Io. Le 5 mars 1979, Voyager 1 passa à proximité de Io et découvrit qu'il était le corps volcanique le plus actif du système solaire. Cela, quelques semaines seulement après la parution dans " Science" d'un article de Peale, Cassen et Reynolds prédisant le réchauffement de l'intérieur de Io par des effets de pressions alternatives dues à la gravité d'Europe et de Ganymède.

    Voyager 1 photographia une surface étrange de dépôts volcaniques colorés (comme sur l'image présentée ici, prise par "Galileo" le 7 septembre 1996). En l'examinant, un des ingénieurs, Linda Morabito, découvrit au bord de la planète une énorme éruption rougeoyante et jaillissante. Plus tard d'autres volcans actifs, rougeoyants, ont été aussi localisés.

    Les volcans d'Io pourraient être à l'origine de nombreux ions de la magnétosphère de Jupiter et d'ailleurs également du " tore d'Io", l'anneau d'atomes de sodium rougeoyants qui suivent son orbite. Ils semblent aussi être à l'origine de son ionosphère, bien que ce satellite puisse lui-même être aussi un bon conducteur électrique. Dans l'un ou l'autre cas, un circuit électrique devient possible, de Io à l'ionosphère de Jupiter, avec les lignes du champ magnétique de Jupiter comme lien conducteur, puisqu'elles transmettent facilement la conductivité électrique d'un plasma.

    Avec ce type de circuit, un conducteur mobile par rapport à l'autre et qui traverse (au moins partiellement) des lignes du champ magnétique, se crée un effet dynamo c'est-à-dire la production d'un courant électrique grâce à l'énergie du mouvement relatif. La dynamo Io est un exemple, même si le déplacement d'Io sur son orbite ne soit pas ici la cause principale du mouvement - mais la rotation de son plasma (piégé dans le champ magnétique de Jupiter), que contraignent les forces électromagnétiques ("rotation des lignes du champ magnétique par rapport au plasma ") à s'harmoniser avec la rotation rapide de la planète.

    Au cours de son survol de Io le 9 juillet 1997, Voyager 2, fut dirigé dans ces lignes de champs et détecta la perturbation magnétique de ses courants, probablement aussi cause d'une émission radio modulée. Quand les courants se heurtent à l'ionosphère de Jupiter, une intense aurore polaire se crée - un processus assez semblable à celui des aurores proches de la Terre. Le fait que des multiples bandes aurorales ont été observées suggère que les autres lunes de Jupiter produisent peut-être aussi un effet dynamo.

    Comme il a déjà été noté 63 satellites joviens sont actuellement connus. Les autres grands , Io, Europe, Ganymède et Callisto, sont glacés et présentent de curieux reliefs, dont "des "vestiges de cratères (anglais)," structures annulaires, dues aux impacts qui ont probablement créé d'abord des cratères avec des murs, comme ceux de notre propre Lune, mais qui se sont effondrés en surface puisque la glace a tendance à couler sous la gravité (comme les glaciers sur Terre), ne laissant plus qu'une trace de leurs contours,. Certains chercheurs ont trouvé des indices d'océan saumâtre sous la surface congelée d'Europe, dont la probabilité qu'il abrite la vie est maigre.

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Auteur et conservateur   Dr. David P. Stern
     Mail au Dr.Stern:   stargaze("at" symbol)phy6.org .

Dernière mise à jour: 18 février 2008

Traduction : Guy Batteur (mail = guybatteur("at"symbol)wanadoo.fr)