Les Lunes de Jupiter ne seraient pas nées comme on le pensait
Les Lunes de Jupiter ne seraient pas nées comme on le pensait
D'ici les années 2030, deux nouvelles sondes de la Noosphère inspecteront les lunes découvertes par Galilée il y a quatre siècles.
Origine
Juice et Europa Clipper pourront peut-être alors faire avancer le débat sur l'origine de ces Lunes, origine qui vient de trouver un nouveau scénario cosmogonique prenant à contre-pied les précédents proposés.
Galilée
C’est à Galilée que l’on doit la découverte en janvier 1610, grâce à l'amélioration de sa lunette astronomique, des quatre principales lunes de Jupiter.
Ouvrage
Ce bâtisseur du Ciel, pour reprendre les termes de Jean-Pierre Luminet, en fait l’annonce dans l’ouvrage qu’il a publié en mars 1610, Sidereus nuncius (traduit en français sous le titre « Le Messager des étoiles »), un court traité d'astronomie écrit en latin.
Famille
Il désigne ces lunes en hommage à la famille Médicis qui a été son mécène, c’est-à-dire qu’il les appelle les Medicea Sidera (les étoiles « médicéennes » ), en l'honneur des quatre frères de la maison Médicis (Cosimo, Francesco, Carlo et Lorenzo).
Astronomes
Les astronomes actuels les appellent souvent les lunes galiléennes, mais le grand public les connaît sans doute plus sous le nom que leur a donné un astronome allemand contemporain de Galilée, à qui l’on doit la première observation de la galaxie d’Andromède dans une lunette : Simon Marius.
Kepler
Sur une suggestion d’un autre bâtisseur du Ciel, le génial Kepler, Marius proposa donc les noms qui allaient rester et qui correspondent à des personnages de la mythologie grecque.
Mythologie
Maîtresses et amants de Zeus (Jupiter dans la mythologie romaine), soit respectivement en s’éloignant de Jupiter Io, Europe, Ganymède et Callisto.
Carl Sagan
Mais c’est vraiment avec les missions Voyager célébrées par les regrettés Carl Sagan, aux États-Unis, et son collègue et ami André Brahic, en France, que l’on va vraiment rêver des lunes galiléennes et en particulier aux volcans d’Io et à l’océan global d’Europe.
Juice
On espère en savoir plus sur leur sujet d’ici une décennie avec Juice, pour Jupiter Icy Moons Explorer, une mission de l'ESA, et Europa Clipper, une mission de la NASA.
Scénarios
En attendant, les théoriciens continuent à proposer des scénarios cosmogoniques pour la naissance des étoiles médicéennes.
Équipe
On doit le dernier en date à une équipe internationale de chercheurs menée par des scientifiques français de l’Institut Origines d’Aix-Marseille Université et du Laboratoire d’astrophysique de Marseille (CNRS/Aix-Marseille Université).
Article
Il a été exposé dans un article publié dans The Astrophysical Journal Letters.
Scénario
Le scénario est quelque peu iconoclaste, et même paradoxal de prime abord. En effet, les données concernant les études faites depuis Voyager avec ensuite les sondes Galileo et actuellement Juno, ont montré sans l’ombre d’un doute qu'Europe, Ganymède et Callisto sont très riches en eau.
Océans
Avec des océans souterrains cachés dans le cas de Ganymède et Callisto au point de constituer la moitié de la masse environ de chacune de ces Lunes galiléennes externes.
Raisonnement
Un raisonnement naïf, mais plausible, et des modélisations plus savantes laissent immédiatement penser qu’elles sont accrétées à partir de matériaux riches en glace.
Planétologues
Les planétologues proposent aujourd’hui tout l’inverse, Europe, Ganymède et Callisto se seraient formées à partir de matériaux rappelant celui connu sur Terre sous la forme de météorites, des chondrites dénuées de glace pour être précis.
paradoxe
Pas de glace mais des argiles hydratées, comment résoudre ce paradoxe ? Tout simplement en se rappelant que pauvre en glace ne signifie pas pauvre en eau, car il existe ce que l’on appelle des minéraux hydratés où bien que la molécule H2O soit possiblement absente.
Radicaux
On trouve quand même des radicaux OH en abondance qui, eux, peuvent se retrouver finalement sous forme d’eau par une série simple de réactions physiques et chimiques.
Précis
Toujours pour être précis, les minéraux hydratés considérés par les chercheurs sont des phyllosilicates, l’un des principaux groupes d’aluminosilicates bien connus des géologues et pétrographes sur Terre.
Minéraux
Ce qui est important ici, c’est que ces minéraux sont des matériaux argileux qui peuvent contenir jusqu’à 10 % d’équivalent en eau piégé dans leur espace intercalaire.
Chondrites
Or, il se trouve que les phyllosilicates sont très présents dans les chondrites carbonées qui se sont formées au-delà de l’orbite de Mars dans le disque protoplanétaire primitif.
Jupiter
La formation de Jupiter se serait accompagnée d’un équivalent du disque protoplanétaire entourant le Soleil, c’est-à-dire un disque de gaz et de poussières, puis de cailloux, marqué par un gradient thermique.
Zones
En clair, les zones internes du disque étaient plus chaudes que les externes. Des mécanismes de migration similaire auraient entraîné vers l’intérieur du disque les particules nées dans la partie externe.
Vapeur
Le chauffage produit en s’approchant de la Jupiter jeune encore en formation et se contractant dans le disque aurait fait s’évaporer des phyllosilicates des molécules qui vont donner de la vapeur d’eau.
Attirée
Une partie de cette vapeur va ensuite diffuser vers l’extérieur où elle va être attirée par les lunes en formation pour finir par s’y condenser sous forme de glace.
Accrétion
Au final, Io aurait été le produit de l’accrétion de cailloux et roches qui se sont desséchés en migrant vers l’intérieur du disque.
Scénario
Ce scénario a des implications sur la composition de l’eau de l’océan d’Europe et donc des implications sur les attentes des exobiologistes à son sujet.
Années
On en saura sans doute plus à l’horizon des années 2030 quand Juice et Europa Clipper seront sur place et commenceront leurs programmes d’études.
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