LLa NASA a découvert une merveille géologique sur Io, la lune ardente de Jupiter, le monde le plus volcanique du système solaire. Les survols de la sonde Juno ont révélé des montagnes inhabituellement abruptes et jusque-là inconnues, ainsi que des îles surprenantes dans un lac de lave.
Image d’en-tête : la lune Io vue par Juno le 30 décembre 2023. (NASA/SWRI/Kevin McGIll)
À l’aide des données de Juno, les chercheurs ont créé des animations mettant en valeur ces lacs volcaniques et ces imposantes montagnes, un paysage à la fois violent et d’une étrange beauté.
Sur cette image, prise le 5 juillet 2022, à 80 000 kilomètres de là, les formes des coulées de lave et des lacs de lave sont visibles sous forme de points rouge vif. (NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM)
Selon Scott Bolton, chercheur principal de la mission Juno :
Io est simplement parsemée de volcans, et nous en avons capturé quelques-uns en action. Nous avons également obtenu de superbes gros plans et d’autres données sur un lac de lave de 200 kilomètres de long appelé Loki Patera. Il existe des détails étonnants montrant ces îles bizarres nichées au milieu d’un lac magmatique potentiellement bordé de lave chaude. Le reflet spéculaire du lac enregistré par nos instruments suggère que certaines parties de la surface d’Io sont aussi lisses que du verre, rappelant l’obsidienne créée par les volcans sur Terre.
Cette animation est une représentation artistique de Loki Patera, un lac de lave sur la lune Io de Jupiter, créée à l’aide des données de l’imageur JunoCam à bord de la sonde spatiale Juno de la NASA. Avec plusieurs îles à l’intérieur, Loki est une dépression remplie de magma et bordée de lave en fusion. (NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS)
Juno collecte des données sur Jupiter, ses anneaux et ses lunes (collectivement connus sous le nom de système jovien) depuis mi-2016, lorsqu’elle est arrivée dans ce voisinage cosmique lointain après un voyage de 5 ans. Depuis la transmission de ses premières données, Juno a apporté à la science une succession de découvertes sur le fonctionnement interne de la plus grande planète du système solaire et de ses satellites. Par exemple, Juno a révélé des images sans précédent de l’atmosphère de Jupiter, notamment d’énormes cyclones aux deux pôles, ainsi que de la structure interne profonde de la planète. La sonde a également fourni des images étonnamment détaillées des nuages de Jupiter, mettant en évidence leurs motifs complexes et leurs couleurs vives.
À chaque survol, Juno se rapproche de plus en plus du pôle nord de la géante gazeuse. À chaque passage, le radiomètre micro-onde (MWR) de la sonde peut étudier les cycles polaires nord avec une meilleure résolution.
L’apparence en bandes de Jupiter est créée par la « couche météorologique » formée par les nuages. Dans cette image composite, l’image de gauche montre l’énergie thermique de Jupiter émise dans la lumière infrarouge, avec des bandes de nuages sombres apparaissant comme des silhouettes sur la lueur thermique de Jupiter. L’image de droite montre l’apparence de Jupiter en lumière visible, avec les « zones » de nuages blancs et les « ceintures » relativement exemptes de nuages apparaissant dans des couleurs rouge-brun. (Observatoire international Gémeaux/NOIRLab/NSF/AURA/NASA/ESA)
Selon Steve Levin, scientifique du projet Juno au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud :
L’exemple le plus frappant de cette disparité est peut-être le cyclone central au pôle nord de Jupiter. Elle est clairement visible sur les images infrarouges et en lumière visible, mais sa signature micro-onde est loin d’être aussi forte que celle d’autres tempêtes proches. Cela nous indique que sa structure souterraine doit être très différente de celle des autres cyclones. L’équipe MWR continue de collecter des données micro-ondes plus nombreuses et de meilleure qualité à chaque orbite. Nous prévoyons donc de développer une carte 3D plus détaillée de ces intrigantes tempêtes polaires.
Un autre aspect important de la mission de Juno est l’étude de l’abondance de l’eau sur Jupiter. Définir la répartition de l’eau, ou plus précisément la répartition de l’hydrogène et de l’oxygène, est crucial pour reconstituer les origines de notre système solaire. Jupiter a probablement été la première planète à se former dans le système solaire à partir de tous les gaz et poussières non incorporés par le Soleil. Des mesures récentes indiquent que la teneur en eau près de l’équateur de Jupiter est plusieurs fois supérieure aux estimations initiales, remettant en question les modèles précédents basés sur les données de la sonde Galileo de 1995.
Ces résultats renforcent l’idée selon laquelle des matériaux constitués de glace d’eau pourraient avoir contribué à l’enrichissement de Jupiter en éléments lourds (éléments chimiques plus lourds que l’hydrogène et l’hélium) lors de sa formation ou de son évolution. . Cependant, les observations de Juno sont à la fois éclairantes et déroutantes. Ses données indiquent également une teneur étonnamment faible en eau dans le noyau de Jupiter, ce qui explique pourquoi la formation de la géante gazeuse échappe encore aux scientifiques.
Les scientifiques de Juno ont également pu recréer (vidéo ci-dessous) un élément spectaculaire sur Io, une montagne en forme de flèche surnommée « » Le clocher » (le clocher). Cette montagne mesure entre 5 et 7 kilomètres de hauteur. Il est difficile de comprendre le type d’activité volcanique qui a pu créer un relief aussi étonnant.
(NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS)
Alors que la mission de Juno se poursuit, de nouvelles données pourraient clarifier les différences d’abondance de l’eau entre les régions polaires et équatoriales de Jupiter et fournir des informations plus approfondies sur le noyau énigmatique et diffus de la planète. Le prochain survol majeur de Juno est prévu pour le 12 mai et la communauté scientifique l’attend avec impatience. Chaque passage nous permet non seulement de mieux comprendre la dynamique et la composition de l’atmosphère de Jupiter, mais aussi de répondre à des questions fondamentales sur la formation de notre système solaire.
L’équipe Juno a présenté ses dernières découvertes lors de l’Assemblée générale de l’Union européenne des géosciences à Vienne et l’étude publiée dans la revue Icarus : Super-adiabatic temperature gradient at Jupiter’s equatorial zone and implications for the water abondant et présentée sur le site de la NASA : NASA’s Juno Donne des vues aériennes de la montagne et du lac de lave sur Io.
