Dix pour cent du manteau de Io, représenté sur cette coupe en rouge, serait un océan de magma global fondu. Conducteur, ce magma modifierait les lignes de champ magnétique représentées en bleu sur cette image d'artiste. © Nasa/JPL/University of Michigan/Ucla

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Un océan de magma sous la croûte de Io ?

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Cinquante kilomètres d'épaisseur et une température d'au moins 1.200 kelvins : ce sont les caractéristiques de l'océan de magma liquide qui doit se trouver sous la croûte solide de Io d'après un groupe de planétologistes. Les chercheurs ont déduit son existence des caractéristiques du champ magnétique de la lune de Jupiter, enregistrées il y a presque dix ans par la sonde Galileo.

Le succès des missions Voyager et les découvertes spectaculaires concernant les lunes de Jupiter, comme celle du volcanisme de Io et de l'océan d'eau liquide d'Europe, ont largement motivé l'envoi de la sonde Galileo. Lancée en 1989 et atteignant l'orbite de Jupiter en 1995, la sonde effectua de nombreux survols des satellites de Jupiter avant de plonger pour une mission suicide dans les couches supérieures de la planète géante en 2003.

Pendant les années passées en orbite autour de Jupiter, la sonde n'a pas fait que prendre de somptueuses photos de la grande tache rouge ou des éruptions à Tvashtar Catena sur Io. Elle a aussi enregistré de multiples informations comme les caractéristiques des champs magnétiques des corps célestes ou celles des particules composant le plasma s'y déplaçant. Toutes ces données scientifiques n'ont pas encore été exploitées et des surprises nous attendent certainement lorsque l'on sera en mesure de les traiter adéquatement avec les progrès des techniques d'analyse du signal et des modélisations des planètes.

Cela vient d'ailleurs d'être démontré par un article récemment publié dans Science par des planétologues utilisant les enregistrements concernant la magnétosphère de Io la volcanique.


Des images et des animations montrant le survol de Io par la sonde Galileo. © Nasa/YouTube

Bien qu'elle soit trop petite pour contenir de grandes quantités d'éléments radioactifs et pour avoir garder beaucoup de chaleur datant du processus d'accrétion l'ayant formée, Io est pourtant uniformément couverte de volcans. On a même assisté à plusieurs reprises à des éruptions en surface, accompagnées de panaches de soufre montant à des centaines de kilomètres d'altitudes.

De la lherzolite fondue par les forces de marée

L'origine de la chaleur alimentant le moteur thermique de la planète est connue et certains avaient même prédit que l'on y observerait des volcans. Le 8 mars 1979, des images prises par Voyager 1 allaient intriguer l'ingénieur de navigation, Linda Morabito, qui y découvrit effectivement un panache volcanique montant d'une dépression sombre qui fut plus tard nommée « Pelé ». L'énergie thermique de Io provient des forces de marée de Jupiter qui la déformant périodiquement, chauffent ses couches internes.

Or, les données fournies par le magnétomètre de Galileo montraient une composante anormale dans le champ magnétique conjoint de Jupiter et de Io en interaction. Les chercheurs viennent de comprendre son origine en supposant qu'il existait des courants électriques internes aux couches de roches fondues à l'intérieur de Io. Les progrès de la modélisation du manteau de la lune de Jupiter ont en effet permis de déduire du champ magnétique qu'il devait se trouver, à une distance entre 30 et 50 kilomètres sous la surface de Io, un océan de magma global dont l'épaisseur doit être de 50 kilomètres. Un tel océan proviendrait de la fonte d'une roche connue sur Terre sous le nom de lherzolite, faisant partie des péridotites, et riche en magnésium et fer. Fondue, la lherzolite donne effectivement un magma conducteur.