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En profondeur / Io – NASA Exploration du système solaire

Introduction

La lune rocheuse de Jupiter Io est le monde le plus volcaniquement actif du système solaire, avec des centaines de volcans, certaines fontaines de lave en éruption à des dizaines de kilomètres (ou kilomètres) de haut. L’activité remarquable d’Io est le résultat d’un bras de fer entre la puissante gravité de Jupiter et des tirages plus petits mais précisément chronométrés de deux lunes voisines qui orbitent plus loin de Jupiter – Europe et Ganymède.

Dans la mythologie, Io est une femme mortelle transformée en vache lors d’une dispute entre le dieu grec Zeus – Jupiter dans la mythologie romaine – et sa femme, Héra–Junon pour les Romains.

Taille et distance

Taille et distance

Un peu plus grande que la Lune terrestre, Io est la troisième plus grande des lunes de Jupiter et la cinquième en distance de la planète.

Orbite et rotation

Orbite et Rotation

Bien que Io pointe toujours du même côté vers Jupiter dans son orbite autour de la planète géante, les grandes lunes Europa et Ganymède perturbent l’orbite d’Io en une orbite irrégulièrement elliptique. Ainsi, dans ses distances très variables de Jupiter, Io est soumise à d’énormes forces de marée.

Ces forces font gonfler la surface d’Io de haut en bas (ou d’entrée et de sortie) jusqu’à 100 mètres (330 pieds). Comparez ces marées sur la surface solide d’Io aux marées sur les océans de la Terre. Sur Terre, à l’endroit où les marées sont les plus élevées, la différence entre les marées basses et hautes n’est que de 60 pieds (18 mètres), et c’est pour l’eau, pas pour un sol solide.

L’orbite d’Io, la maintenant à plus ou moins 262 000 miles (422 000 kilomètres) de Jupiter, coupe les puissantes lignes de force magnétiques de la planète, transformant ainsi Io en un générateur électrique. Io peut développer 400 000 volts sur elle-même et créer un courant électrique de 3 millions d’ampères. Ce courant emprunte le chemin de moindre résistance le long des lignes de champ magnétique de Jupiter jusqu’à la surface de la planète, créant des éclairs dans la haute atmosphère de Jupiter.

Un modèle 3D d’Io, une lune volcanique de Jupiter. Crédit: NASA Visualization Technology Applications and Development (VTAD)  » Options de téléchargement

Surface

Surface

Les forces de marée génèrent une énorme quantité de chaleur à l’intérieur d’Io, maintenant une grande partie de sa croûte souterraine sous forme liquide à la recherche de toute voie d’évacuation disponible vers la surface pour soulager la pression. Ainsi, la surface d’Io se renouvelle constamment, remplissant tous les cratères d’impact de lacs de lave en fusion et répandant de nouvelles plaines inondables lisses de roche liquide. La composition de ce matériau n’est pas encore tout à fait claire, mais les théories suggèrent qu’il s’agit en grande partie de soufre fondu et de ses composés (qui expliqueraient la coloration variée) ou de roche silicatée (qui rendrait mieux compte des températures apparentes, qui peuvent être trop chaudes pour être du soufre). Le dioxyde de soufre est le principal constituant d’une atmosphère mince sur Io. Elle n’a pas d’eau à proprement parler, contrairement aux autres lunes galiléennes plus froides. Les données de la sonde Galileo indiquent qu’un noyau de fer peut former le centre d’Io, donnant ainsi à Io son propre champ magnétique.

Magnétosphère

Magnétosphère

Lorsque Jupiter tourne, elle emporte son champ magnétique autour d’elle, balayant Io et enlevant environ 1 tonne (1 000 kilogrammes) de matière d’Io chaque seconde. Ce matériau s’ionise dans le champ magnétique et forme un nuage de rayonnement intense en forme de beignet appelé tore de plasma. Certains des ions sont entraînés dans l’atmosphère de Jupiter le long des lignes de force magnétiques et créent des aurores dans la haute atmosphère de la planète. Ce sont les ions s’échappant de ce tore qui gonflent la magnétosphère de Jupiter à plus de deux fois la taille à laquelle nous nous attendions.

Découverte

Manuscrit de Galilée
Ébauche d’une lettre à Leonardo Donato, Doge de Venise, août 1609, et Notes sur les Lunes de Jupiter, janvier 1610. Crédit d’Image: Bibliothèque des collections spéciales de l’Université du Michigan

Découverte

Io a été découverte le jan. 8, 1610 par Galileo Galilei. La découverte, avec trois autres lunes joviennes, était la première fois qu’une lune était découverte en orbite autour d’une planète autre que la Terre. La découverte des quatre satellites galiléens a finalement permis de comprendre que les planètes de notre système solaire orbitent autour du Soleil, au lieu de notre système solaire tournant autour de la Terre. Galileo avait apparemment observé Io le janvier. 7, 1610, mais avait été incapable de faire la différence entre Io et Europa jusqu’à la nuit suivante.

Comment Io a obtenu son nom

Galilée appelait à l’origine les lunes de Jupiter les planètes médicéennes, d’après la puissante famille des Médicis italiens et désignait les lunes individuelles numériquement comme I, II, III et IV. Le système de dénomination de Galilée serait utilisé pendant quelques siècles.

Ce n’est qu’au milieu des années 1800 que les noms des lunes galiléennes, Io, Europa, Ganymède et Callisto, seront officiellement adoptés, et seulement après qu’il est devenu évident que nommer les lunes par numéro serait très déroutant car de nouvelles lunes supplémentaires étaient découvertes.

Dans la mythologie, Io est une femme mortelle transformée en vache lors d’une dispute conjugale entre le dieu grec Zeus — Jupiter dans la mythologie romaine — et sa femme, Junon. La mission Juno de la NASA est nommée en l’honneur de Juno qui pouvait scruter les nuages et exposer les méfaits de son mari. Le vaisseau spatial scrute également les nuages pour révéler les secrets de Jupiter.

Potentiel de vie

Potentiel de vie

Un volcanisme constant et un rayonnement intense font d’Io une destination improbable pour la vie.