Le système solaire externe : Les satellites de Jupiter



Autour de Jupiter orbitent au moins 61 satellites. Les quatre principaux furent découverts par Galilée en 1610 : Io, Europe, Ganymède et Callisto dans l'ordre des distances croissantes. Les deux premiers sont grands comme la Lune, les deux autres comme Mercure. Les deux sondes Voyager en 1979 puis la sonde Galileo entre 1995 et 2003 nous ont envoyé des images saisissantes de ces satellites et ont révélé quatre mondes très différents.

Satellites galiléens
Un montage des quatre satellites galiléens classés par ordre de taille : Ganymède, Callisto, Io and Europe. Crédit : NASA/JPL

Le premier satellite galiléen en s'éloignant de Jupiter est Io, à une distance de 421 600 kilomètres de la planète et avec un diamètre de 3630 kilomètres. Io est le siège d'une forte activité volcanique qui produit une grande quantité de matériaux riches en souffre et donne au satellite son aspect jaune et rouge de pizza.

Io
Le satellite Io, photographié en 1998 par la sonde Galileo à une distance de 294 000 kilomètres. Crédit : NASA/JPL

L'activité volcanique est due à des forces de marée provoquées par l'interaction gravitationnelle combinée de Jupiter, d'Europe et de Ganymède. Cette force déforme périodiquement l'intérieur du satellite, le soumet à des forces de friction qui l'échauffent, et la chaleur ainsi engendrée est évacuée vers l'extérieur par l'intermédiaire de volcans. La surface d'Io est ainsi constamment renouvelée lors d'éruptions volcaniques et les cratères d'impact sont très rares.

Io
Une éruption volcanique à la surface d'Io, observée en 2000 par la sonde Galileo. Crédit : NASA/JPL

On rencontre ensuite Europe, à une distance de 670 900 kilomètres de Jupiter et avec un diamètre de 3138 kilomètres. Europe présente une surface très lisse formée de glace d'eau, sans relief notable mais recouverte d'une multitude de crevasses pouvant s'étendre sur des milliers de kilomètres. Ces caractéristiques peuvent s'expliquer si, à une époque reculée, la surface a été fondue par des forces de marée avant de geler en laissant apparaître d'énormes fractures. Il est d'ailleurs possible que les mêmes forces de marée créent encore suffisamment de chaleur pour permettre l'existence d'un océan liquide sous la croûte glacée, d'où l'éventualité d'une forme de vie sous la surface.

Europe
La surface de glace craquelée d'Europe. Les différences de couleurs sont dues à des dépôts de fines particules de glace. Cette image est une mosaïque d'observations de la sonde Galileo entre 1996 et 1997. Crédit : NASA/JPL

Le troisième satellite galiléen est Ganymède, à une distance de 1,070 millions de kilomètres et avec un diamètre de 5268 kilomètres, ce qui en fait le plus grand satellite du système solaire. Ganymède présente une surface bicolore. On trouve d'abords des zones sombres recouvertes de cratères et donc très anciennes, probablement les vestiges de la surface originelle. A ces régions sombres s'ajoutent des zones claires avec peu de cratères mais recouvertes de nombreuses fissures parallèles. Ces zones claires sont probablement constituées de matériaux en provenance de l'intérieur du satellite qui se seraient répandus sur la surface sous l'effet d'une possible tectonique des plaques.

Ganymède
Un cratère déformé par les forces tectoniques dans une région sombre de Ganymède, observé en 1997 par la sonde Galileo. Crédit : NASA/JPL

A une distance de 1,883 millions de kilomètres de Jupiter, on rencontre finalement Callisto, avec un diamètre de 4806 kilomètres. Contrairement aux autres satellites galiléens, la surface de Callisto est sombre, uniforme et complètement recouverte de cratères d'impact. Callisto, du fait de son éloignement de Jupiter, est soumis à des forces de marée plus faibles que les autres satellites galiléens et sa surface d'origine n'a donc pas été renouvelée par des processus internes.

Callisto
Une région de Callisto où apparaissent, de façon imprévue, très peu de cratères de petite taille. Cette image a été prise par la sonde Galileo en 1996. Crédit : NASA/JPL



Auteur : Olivier Esslinger

Source : www.astronomes.com/index.html