Nouveau débat sur l’origine volcanique du satellite Io de Jupiter
Une nouvelle étude réfute l’existence d’un océan mondial peu profond de magma sous la surface de la lune Io (le deuxième plus petit satellite de Jupiter), contredisant les affirmations antérieures. Cette découverte résout ainsi un mystère vieux de 44 ans sur les origines souterraines des caractéristiques géologiques les plus marquantes de ce satellite.
Selon l’étude publiée le 12 décembre dans la revue Nature, les observations de la sonde spatiale Juno de la NASA, combinées aux données historiques disponibles, indiquent que l’activité volcanique sur Io est peu susceptible d’être alimentée par un océan de magma directement sous sa surface. Ces résultats pourraient amener à repenser la structure interne d’Io, ayant également des implications sur notre compréhension de la formation et de l’évolution des planètes.
Le mystère de l’alimentation d’Io
Io, qui a une taille comparable à celle de la Lune terrestre, est connu comme l’objet le plus volcanique de notre système solaire. Ce satellite abrite environ 400 volcans, qui éjectent de la lave et des colonnes de cendres dans des éruptions apparemment continues, contribuant à la couverture de sa surface.
Bien qu’Io ait été découvert par Galileo Galilei le 8 janvier 1610, l’activité volcanique n’a été identifiée qu’en 1979, lorsque la scientifique Linda Morabito du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA a observé pour la première fois un panache volcanique dans une image prise par la sonde Voyager 1.
Ryan Park, l’auteur principal de l’étude et chercheur associé à la mission Juno, explique que depuis la découverte de Morabito, les planétologues se sont interrogés sur la manière dont les volcans sont alimentés par le magma sous la surface.
Park précise que la sonde Juno a survolé Io en décembre 2023 et février 2024, atteignant une distance de 1500 kilomètres de sa surface.
Impact des forces de marée
Io orbite très près de la planète géante Jupiter, et son orbite elliptique complète une révolution autour de la géante gazeuse toutes les 42,5 heures. Avec ce changement de distance, la force gravitationnelle de Jupiter varie également, exerçant une pression incessante sur le satellite. Cela entraîne un cas extrême de flexion de marée, où Jupiter exerce une pression sur Io comme si l’on pressait une balle en plastique, générant ainsi de la chaleur interne.
«Cette flexion continue crée une immense énergie, faisant littéralement fondre des parties internes d’Io. Si Io possédait un océan de magma mondial, nous savons que la signature de sa déformation due aux marées serait beaucoup plus importante qu’un intérieur plus solide. En fonction des résultats de l’examen du champ gravitationnel d’Io par Juno, nous serons en mesure de déterminer s’il existe un océan de magma mondial caché sous sa surface», précise Park.
Équipe Juno a comparé les données Doppler de leurs survols avec les observations d’anciennes missions de la NASA vers le système de Jupiter et des télescopes terrestres. Ils ont ainsi découvert une déformation de marée compatible avec l’absence d’un océan de magma peu profond sur Io.
Park ajoute que «la découverte de Juno que les forces de marée ne créent pas toujours des océans de magma ne fait pas que nous inciter à reconsidérer ce que nous savons sur l’intérieur d’Io, mais a aussi des implications pour notre compréhension d’autres lunes, comme Encelade et Europe, ainsi que pour les exoplanètes et les planètes géantes. Nos nouveaux résultats offrent une occasion de repenser ce que nous savons sur la formation et l’évolution des planètes».