Depuis de nombreuses années, le volcanisme intense qui secoue Io fascine les scientifiques. Résultat des formidables forces de marée qui tiraillent cette lune de Jupiter, cette activité volcanique prendrait sa source dans un immense océan de magma. Une hypothèse qui revient sur le devant de la scène suite aux observations réalisées par la sonde Juno.


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    Si l'environnement terrestre est marqué par les éruptions volcaniqueséruptions volcaniques, IoIo, petite lune de JupiterJupiter, se positionne encore un cran au-dessus. Confirmé en 1979 lors du passage de la sonde Voyager, le volcanisme de Io pourrait bien être unique dans le Système solaire.

    266 volcans actifs à la surface de Io

    Alors que ses consœurs Europe et Ganymède sont des lunes gelées, sur lesquelles les volcansvolcans ne crachent que de la glace d’eau, la surface d'Io se compose d'une croûtecroûte de roche silicatée, ce qui la rapproche étrangement de la Terre. À sa surface, les volcans sont nombreux et à l'image de notre Planète, ils crachent bien de la lavelave. La dernière mission à s'être approchée de Io, Juno, a permis d'identifier pas moins de 266 volcans actifs à la surface de cette lune.

    Mais la ressemblance avec la Terre s'arrête là. Car les processus qui animent ce volcanismevolcanisme sont bien différents de ceux que nous connaissons. L'intense activité géologique qui agite Io est le résultat des énormes forces de marée qui la tiraillent en permanence. Io est en effet située à très faible distance de la monstrueuse Jupiter. Les puissantes interactions gravitationnelles engendrent ainsi d'importants frottements qui échauffent l'intérieur de l'astre et donnent naissance à son volcanisme.

    La structure interne de Io. © Kelvinsong, Charlestpt, <em>Wikimedia Commons</em>, CC by-sa 4.0
    La structure interne de Io. © Kelvinsong, Charlestpt, Wikimedia Commons, CC by-sa 4.0

    De nouvelles données qui penchent en faveur d’un vaste océan de magma

    Un volcanisme qui pourrait d'ailleurs prendre sa source dans un vaste et global océan de magmamagma caché sous la surface de la lune. C'est du moins ce que propose une nouvelle étude postée sur arXiv. Cette hypothèse avait déjà été soulevée auparavant, mais les dernières observations réalisées par la sonde Juno viennent l'appuyer. Pour la première fois, la sonde a suivi une orbite polaire, ce qui a permis de contraindre le flux de chaleur au niveau des pôles et donc de dresser une carte globale de l'énergie libérée par les volcans. Les résultats obtenus sont ainsi en accord avec la présence d'un océan de magma de 50 kilomètres d'épaisseur, situé à 50 kilomètres environ sous la surface de Io.


    Un océan de magma sous la croûte de Io ?

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

    Article de Laurent SaccoLaurent Sacco, publié le 14 mai 2011

    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 survolssurvols des satellites de Jupiter avant de plonger pour une mission suicide dans les couches supérieures de la planète géanteplanète 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 rougegrande 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 modélisationsmodélisations des planètes.

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

     

    Des images et des animations montrant le survol de Io par la sonde Galileo. © |7477233ccbfdbc1b80e368c94b4a1cb9|/YouTubeYouTube

     

    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'accrétionaccrétion 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 soufresoufre 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 thermiquemoteur 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 1Voyager 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 thermiqueénergie thermique de Io provient des forces de marée de Jupiter qui la déformant périodiquement, chauffent ses couches internes.

    Or, les données fournies par le magnétomètremagnétomètre 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 électriquescourants électriques internes aux couches de roches fondues à l'intérieur de Io. Les progrès de la modélisation du manteaumanteau 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 fontefonte d'une roche connue sur Terre sous le nom de lherzolite, faisant partie des péridotitespéridotites, et riche en magnésiummagnésium et ferfer. Fondue, la lherzolite donne effectivement un magma conducteur.