Une photo en vraies couleurs de Io, la lune volcanique de Jupiter. © Nasa, University of Arizona

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La sonde Juno observe un volcan en éruption sur Io, lune de Jupiter

ActualitéClassé sous :Astronomie , Nasa , Jupiter

Bien que la sonde Juno ne soit pas spécialement dédiée à l'étude des satellite de Jupiter, elle permet de faire quelques observations de la lune volcanique de Jupiter, Io.

Les éruptions volcaniques qui se sont produites en 2018, aussi bien à Hawaï qu'avec l'Anak Krakatau en Indonésie, nous rappellent à quel point les volcans sont, mortellement parfois, spectaculaires. Et pourtant, les éruptions sur Terre ne sont rien par rapport à celles qui se produisent fréquemment à la surface de Io, la lune de Jupiter. Il existe, sur Io, un lac de lave d'environ 200 km de diamètre où des vagues de lave géantes agiteraient périodiquement sa surface.

Cette activité volcanique est étudiée depuis la Terre, notamment par l'astronome Franck Marchis. Il serait bien sûr intéressant de disposer d'une sonde en orbite autour de Io mais, tout comme dans le cas d'Europe (théâtre des aventures des héros du roman d'Arthur Clarke, « 2010 : Odyssée deux »), le niveau des radiations est si élevé qu'il est risqué pour une telle sonde d'y rester bien longtemps. Des survols courts sont toutefois possibles comme l'a prouvé, en 2000, la défunte sonde de la Nasa : Galileo.

Une présentation de Io, la lune volcanique de Jupiter. Traduction et sous-titrages en français en cliquant sur la roue dentée en bas à droite de l'écran. © Astrum

Io sous le regard des instruments de Juno

Aujourd'hui, c'est la sonde Juno qui est en orbite autour de Jupiter mais le survol de Io n'est pas prévu, ni un projet d'étude particulier de la lune volcanique. Malgré tout, les instruments de la sonde de la Nasa lui permettent quand même de jeter des petits coups d'œil de loin et quelques résultats ont bel et bien été obtenus comme le signale un communiqué du Southwest Research Institute. Ainsi, le 21 décembre 2018, quatre des instruments de Juno ont observé Io pendant environ une heure, à savoir JunoCam, Stellar Reference Unit (SRU), Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) et l'Ultraviolet Imaging Spectrograph (UVS).

L'instrument JunoCam a acquis trois images d'Io avant son entrée dans l'ombre de Jupiter, toutes montrant un panache volcanique illuminé au-delà du terminateur. L'image présentée ici, reconstituée à partir d'images de filtres rouge, bleu et vert, a été acquise à 12h20 (UTC), le 21 décembre 2018. La sonde Juno se trouvait alors à environ 300.000 km d'Io. © Nasa, SwRI, MSSS

« Nous savions que nous étions en train d'innover avec une campagne d'observations multispectrales pour étudier les régions polaires d'Io, mais personne ne s'attendait à ce que nous ayons la chance de voir un panache volcanique à la surface de la lune », s'enthousiasme Scott Bolton, responsable de l'équipe des chercheurs de la mission Juno. L'instrument JunoCam a en effet pris des images de l'éruption et de son panache juste au bord du terminateur, la frontière séparant le jour et la nuit sur Io.

Une demie-heure plus tard environ, bien que Io soit entrée dans l'ombre de Jupiter, l'instrument SRU voyait toujours le panache à cause de la lumière solaire réfléchit par la surface d'Europe, la lune glacée de Jupiter célèbre pour son océan global.

Juno a permis prendre cette image de Io avec l'instrument SRU, peu de temps après que Jupiter a éclipsé Io. La zone la plus brillante sur Io est soupçonnée d’être un effet d'un apport important et localisé de rayons cosmique sur la surface de Io. La lueur produite par l'activité de plusieurs des volcans d'Io est visible, y compris l'effet du panache volcanique encerclé sur l'image. © Nasa, JPL-Caltech,SwRI
  • Io est continuellement malaxée par des forces de marée autour de Jupiter, ce qui dissipe dans son intérieur beaucoup de chaleur et en fait une lune volcanique très active.
  • Les volcans de Io sont étudiés depuis 1979 par les sondes abordant Jupiter. La dernière en date, en orbite après Galileo, est la sonde Juno.
  • En décembre 2017, un instrument de Juno a découvert une nouvelle source de chaleur à la surface de Io. Cela pourrait être un nouveau volcan.
  • En décembre 2018, Juno a observé et photographié une éruption sur Io avec un panache volcanique
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Pour en savoir plus

Un nouveau volcan aurait été découvert sur Io, une lune de Jupiter

Article de Laurent Sacco publié le 17/07/2018

Io, l'une des lunes de Jupiter, compte de nombreux volcans. La sonde Juno, en orbite autour de la planète gazeuse, a peut-être détecté la naissance d'un nouvel édifice volcanique proche du pôle Sud de ce satellite naturel.

Les éruptions qui ont lieu actuellement sur le Kilauea, à Hawaï, sont impressionnantes et le Piton de la Fournaise, sur l'île de la Réunion, n'a pas été en reste cette année (bien que de façon nettement plus modeste), mais ces activités volcaniques ne sont rien par rapport à celle découverte sur Io en mars 1979.

Cette découverte a été possible grâce à l'obstination de Linda Morabito, alors ingénieur de navigation dans l'équipe de la mission Voyager 1. Celle-ci était occupée à traiter les images obtenues par la sonde lors d'un survol de Io, l'une des principales lunes de Jupiter, lorsqu'elle a remarqué ce qui s'est plus tard révélé être un panache volcanique de 300 km de hauteur.

Quelques jours avant, Stan Peale, Patrick Cassen et R. T. Reynolds avaient publié dans Science un article dans lequel ils affirmaient qu'en raison des forces de marée résultant de l'influence de Jupiter, Ganymède et Europe, beaucoup de chaleur devait être produite à l'intérieur de Io. Cette chaleur provenant de la dissipation de l'énergie mise en jeu dans les déformations de la lune de Jupiter, elle devait engendrer un volcanisme important. Ce dernier n'est pas près de s'arrêter, pour le moins à l'échelle des temps géologiques, qui se compte en millions d'années.

Mise en évidence de l'emplacement de la nouvelle source de chaleur (hot spot, en anglais) dans l'hémisphère sud de Io, la lune de Jupiter. L'image a été générée à partir des données recueillies le 16 décembre 2017 par l'instrument Jiram (Jovian InfraRed Auroral Mapper), à bord de la mission Juno, de la Nasa, lorsque le vaisseau spatial se trouvait à environ 470.000 kilomètres de la lune jovienne. Sur cette image infrarouge, plus la couleur est claire, plus la température enregistrée par Jiram est élevée. © Nasa, JPL-Caltech, SwRI, ASI, Inaf, Jiram

La sonde Juno a succédé à Galileo pour surveiller Io

Lors de sa visite à Jupiter, la sonde Galileo a assisté à bien d'autres éruptions, entre 1995 et 2003. En 1999, il y eut notamment une éruption fissurale impressionnante de 25 km de long avec des fontaines de lave s'élevant à quelques kilomètres de hauteur. Ce phénomène s'est produit dans la patera Tvashtar, une sorte de caldeira volcanique qui porte le nom du dieu hindou des forgerons.

Les planétologues continuent de surveiller les volcans de Io depuis la Terre, comme le fait parfois l'astronome Franck Marchis, mais aussi avec les instruments de Juno ; cette sonde a succédé à la défunte Galileo après un très long voyage et une mise en orbite en juillet 2016.

Juno ne peut pas rester bien longtemps aux abords de Io, pas plus que près d'Europe, en raison du bombardement intense des rayons cosmiques dans cette partie de la magnétosphère impressionnante de Jupiter ; ces rayons menacent en effet l'intégrité de l'électronique de la sonde. Mais les instruments de Juno permettent d'étudier à distance les modifications de l'activité de Io ; c'est notamment le cas avec le Jovian InfraRed Auroral Mapper (Jiram).

La Nasa vient de faire savoir que cet instrument avait détecté une nouvelle source de chaleur proche du pôle Sud de Io le 16 décembre 2017, alors que la sonde était à seulement 470.000 kilomètres de la lune. Cette source se situe à 300 km d'une région volcanique connue, ce qui laisse penser qu'elle est trop loin pour en être une manifestation indirecte. Il s'agirait donc d'un nouveau volcan sur Io.


Le volcanisme sur Io est plus complexe qu'on ne l'imaginait

Article de Jean-Baptiste Feldmann publié le 16/06/2012

S'appuyant sur les données acquises par différentes sondes et des télescopes terrestres, la Nasa vient de publier une carte de l'émission thermique d'origine volcanique à la surface de Io, une lune de Jupiter, avec à la clé quelques surprises.

Quatrième plus grand satellite du Système solaire, Io fut observé pour la première fois en 1610 par Galilée en même temps que Europe, Ganymède et Callisto, tous les quatre formant la famille des lunes galiléennes autour de Jupiter. Io, qui dans la mythologie grecque était une prêtresse et l'une des nombreuses maîtresses de Zeus, est un satellite où plusieurs centaines de volcans en activité remodèlent la surface en permanence, y effaçant toute trace d'impact météoritique. Ce sont les forces de marée exercées par l'imposante Jupiter (et dans une moindre mesure par les autres satellites galiléens) qui sont responsables de cette intense activité volcanique, découverte pour la première fois par la sonde Voyager 1 au mois de mars 1979.

La Nasa vient de publier dans le numéro de juin de la revue Icarusune étude complète sur les différents points chauds à la surface de Io, utilisant principalement les mesures fournies dans les années 1990 par la sonde Galileo et celles acquises plus récemment à l'aide de télescopes terrestres observant dans l'infrarouge. Les planétologues ont découvert que les volcans actifs sur Io ne produisaient que 60 % de la chaleur totale mesurée sur le satellite. Les 40 % manquants proviendraient-ils de volcans trop petits pour être détectés actuellement ? D'autre part la répartition du flux de chaleur observé sur Io n'est pas en accord avec ce que prédit le modèle de chauffage par les forces de marée.

Les chercheurs vont maintenant essayer de mieux comprendre les processus à l'origine du volcanisme sur Io, une étape indispensable pour expliquer également l'existence d'un océan sous la surface glacée du satellite Europe.  

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