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Io, la lune de JupiterJupiter découverte par GaliléeGalilée, est mythique à plus d'un titre. Il y a d'abord le fait qu'elle a permis à l'astronomeastronome danois Ole Christensen Rømer (1644-1710) de démontrer que la lumière se propageait avec une vitesse finie. Descartes pensait le contraire par exemple. Mais c'est probablement la découverte faite en mars 1979 grâce à l'obstination de Linda Morabito, alors ingénieur de navigation dans l'équipe de la mission Voyager 1, qui a le plus marqué les esprits au sujet de IoIo. Elle était occupée à traiter les images obtenues par la sonde lorsqu'elle a remarqué ce qui s'est plus tard révélé être un panache volcanique de 300 km de hauteur.
Depuis, les volcansvolcans de Io fascinent. On sait grâce à Stan Peale, Patrick Cassen et R. TT. Reynolds qu'en raison des forces de marée résultant de l'influence de Jupiter, GanymèdeGanymède et Europe, beaucoup de chaleur est produite à l'intérieur de Io. Cette chaleur provenant de la dissipation de l'énergieénergie mise en jeu dans les déformations de la lune de Jupiter, elle engendre un volcanismevolcanisme important. L'un des astronomes qui étudient Io est le français Franck Marchis qui y a observé la plus puissante éruption volcaniqueéruption volcanique du Système solaireSystème solaire en 2001.
Plusieurs illustrations montrant le passage de Io dans l'ombre de Jupiter et la contraction périodique de son atmosphère qui s'effondre (collapse en anglais) car elle se transforme alors en dépôts solides du fait de la baisse de température. En bas à gauche, une vraie image prise par la sonde Cassini alors que Io pénètre dans l'ombre de la géante. © Southwest Research Institute
L'atmosphère de Io se condense et se sublime en quelques heures
Io apparaît comme un monde infernal, couvert de dépôts soufrés. Et pourtant, quand la lune passe dans l'ombre de Jupiter au moment d'une éclipseéclipse, ce qui se produit toutes les 42 heures environ, et c'est ce qui a permis à Rømer de faire sa découverte, son atmosphèreatmosphère gèle littéralement et se contracte. C'est ce que viennent d'expliquer un groupe de chercheurs dans un article publié dans Journal of Geophysical Research: Planets.
On est certes loin du SoleilSoleil, de sorte que la température de l'atmosphère de Io, malgré son volcanisme actif, est de 127 kelvinskelvins (-146 °C). Mais elle descend à 105 kelvins (-168 °C) au cours des deux heures que passe la lune dans l'ombre de Jupiter avant de remonter à sa sortie. Or l'atmosphère de Io est largement composée de dioxyde de soufresoufre (SO2) ce qui veut dire qu'à cette température ce gazgaz se condense subitement en devenant solidesolide avant de se sublimer complètement une fois l'éclipse terminée.
On s'en doutait depuis longtemps mais personne n'avait pu le démontrer, car mesurer la température de l'atmosphère d'Io alors qu'elle est dans l'ombre de Jupiter n'est pas facile étant donné que la lumière qu'elle émet est alors faible. Les chercheurs sont malgré tout parvenus à le faire en utilisant le spectromètrespectromètre Texas Echelon Cross Echelle Spectrograph (Texes) équipant le télescopetélescope Gemini-Nord à Hawaï.
La découverte est bien sûr intéressante en soi mais il faut se souvenir que l'atmosphère de Io conduit à la formation d'une ionosphèreionosphère et ensuite d'un tore d'ionsions soufrés autour de Jupiter qui entre en interaction avec sa magnétosphèremagnétosphère. Au final, cela influence ce qui se passe sur Jupiter, notamment la formation des aurores polaires. C'est donc une pièce intéressante à apporter au puzzle des données que va nous fournir Juno dans notre tentative pour mieux comprendre la géante gazeusegéante gazeuse et, par ricochet, ses sœurs plus lointaines.
