Io (lune)
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Io
Découverte
Découvreur
(Date)
Simon Marius et
Galilée
(7 janvier 1610)
Désignation(s)
provisoire(s)
Catégorie Satellite naturel (Un satellite naturel est un objet qui orbite autour d'une planète ou d'un autre objet plus grand que lui-même et qui n'est pas d'origine humaine, par opposition aux satellites artificiels....) de Jupiter
Caractéristiques orbitales
Demi-grand axe (a) 421 800 km
excentricité (Cet article décrit l'excentricité en mathématiques et en psychologie.) (e) 0,0041
Période de révolution (La période de révolution, est le temps mis par un astre pour accomplir sa trajectoire, ou révolution, autour d’un autre astre. Comme une planète autour du Soleil, ou un satellite autour...) (P) 1,769 d
Inclinaison (En mécanique céleste, l'inclinaison est un élément orbital d'un corps en orbite autour d'un autre. Il décrit l'angle entre le plan de l'orbite et le plan de référence (généralement le plan de l'écliptique,...) (i) 0,036°
Caractéristiques physiques
Dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son épaisseur, ou bien son diamètre si c'est...) 3643 km
Masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et...) 8,93×1022 kg
Masse volumique (Pour toute substance homogène, le rapport de la masse m correspondant à un volume V de cette substance est indépendante de la quantité choisie : c'est une caractéristique du matériau appelée masse...) 3,528×103 kg/m³
Gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) de surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement...) 1,79 m/s²
Période de rotation (La période de rotation désigne la durée mise par un astre (étoile, planète, astéroïde) pour faire un tour sur lui même. Par exemple, la Terre a une période de rotation d'environ 24 heures.) synchrone
Albédo (L'albédo est le rapport de l'énergie solaire réfléchie par une surface sur l'énergie solaire incidente. On utilise une échelle graduée de 0 à 1, avec 0 correspondant au noir, pour un corps...) 0,63
Température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie...) de surface 130 K
Atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :)
Pression atmosphérique (La pression atmosphérique est la pression de l'air en un point quelconque d'une atmosphère.) trace (TRACE est un télescope spatial de la NASA conçu pour étudier la connexion entre le champ magnétique à petite échelle du Soleil et la...) Pa

Io (J I Io) est un satellite (Satellite peut faire référence à :) naturel de Jupiter. Elle est une des quatre lunes galiléennes de Jupiter, la plus proche de ces lunes à la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa...). Elle tire son nom d'Io, conquête amoureuse de Zeus persécutée par l'épouse de ce dernier, Héra — dont elle avait été prêtresse.

Description

Io est surtout remarquable pour son volcanisme actif (caractéristique remarquable qui autrement n'a été observée que sur la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse...), Triton et Encelade) ; c'est l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être désigné par une étiquette verbale. Il est...) le plus actif du système solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le Soleil et des corps célestes ou objets définis gravitant autour de lui (autrement dit, notre système...).

À la différence des volcans terrestres, les volcans sur Io rejettent des composés du soufre (Le soufre est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole S et de numéro atomique 16.), dont peut-être de l'anhydride sulfureux.

L'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) nécessaire à cette activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) provient probablement des interactions de marée (La marée est le mouvement montant (flux ou flot) puis descendant (reflux ou jusant) des eaux des mers et des océans causé par l'effet conjugué des forces de gravitation de la Lune et du Soleil.) entre Io, Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme l’extrémité occidentale du continent...), Ganymède et Jupiter. Les trois lunes sont en résonance orbitale (Une résonance orbitale, en astronomie, a lieu lorsque deux objets orbitant autour d'un troisième ont des périodes de révolution dont le rapport est une fraction entière simple. C'est un cas...) dans un rapport 4:2:1. Bien qu'Io présente toujours la même face à Jupiter, la présence d'Europe et de Ganymède la fait vaciller un peu. Cette interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose l'entrée en contact de sujets.) déforme la surface de Io qui se soulève et s'abaisse jusqu'à 100 mètres et produit de la chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent : Quelle chaleur !) par le frottement (Les frottements sont des interactions qui s'opposent à la persistance d'un mouvement relatif entre deux systèmes en contact.) interne (En France, ce nom désigne un médecin, un pharmacien ou un chirurgien-dentiste, à la fois en activité et en formation à...).

L'orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.) de Io traverse (Une traverse est un élément fondamental de la voie ferrée. C'est une pièce posée en travers de la voie, sous les rails, pour en maintenir l'écartement et l'inclinaison, et transmettre au ballast...) également les lignes du champ magnétique (En physique, le champ magnétique (ou induction magnétique, ou densité de flux magnétique) est une grandeur caractérisée par la donnée d'une intensité et d'une direction, définie en...) de Jupiter, ce qui génère un courant électrique (Un courant électrique est un déplacement d'ensemble de porteurs de charge électrique, généralement des électrons, au sein d'un matériau conducteur. Ces déplacements sont imposés...). Bien que ce ne soit pas une grande source d'énergie comparé à l'échauffement dû aux forces de marée, ce courant dissipe une puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) de plus de 1 térawatt avec un potentiel de 400 000 volts. Ce courant électrique entraîne au loin des atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps...) ionisés provenant d'Io à un taux de mille kilogrammes (Le kilogramme (symbole kg) est l’unité de masse du Système international d'unités (SI).) par seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de mesure du temps. La seconde d'arc...). Ces particules ionisées forment un tore (Le terme tore a essentiellement deux acceptions distinctes, suivant les usages :) qui rayonne intensément dans l'ultraviolet (Le rayonnement ultraviolet (UV) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde intermédiaire entre celle de la lumière visible et celle des rayons X.) autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5 genres Erythrotriorchis, Kaupifalco,...) de Jupiter. Les particules qui s'échappent de ce tore sont partiellement responsables de la magnétosphère (La magnétosphère est la région entourant un objet céleste dans lequel les phénomènes physiques sont dominés ou organisés par son champ magnétique.) exceptionnellement étendue de Jupiter. Des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) récentes provenant de la sonde Galileo (Galileo fut une sonde spatiale américaine (conçue par la NASA) conçue pour l'étude de la planète Jupiter et de ses lunes, lancée le 18 octobre 1989 à partir de la navette spatiale Atlantis. Elle porte le nom de l'astronome Italien du...) indiquent qu'Io pourrait posséder son propre champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) magnétique.

L'emplacement d'Io vis-à-vis de la Terre et de Jupiter a une forte influence sur l'intensité des émissions d'ondes (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques locales. Elle...) radio joviennes captées sur Terre. Jupiter est en effet une source intense et irrégulière d'ondes radio dans le domaine de 500 kHz à 40 MHz, et ces émissions radio semblent contrôlées par son satellite (Satellite peut faire référence à :) Io.

Volcanisme

On a mesuré que certains panaches des éruptions volcaniques d'Io montent à plus de 300 kilomètres au-dessus de la surface avant de retomber, la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux. La matière occupe de...) étant éjectée de la surface à une vitesse (On distingue :) d'environ 1000 m/s. Ces éruptions volcaniques sont très changeantes ; durant les quatre mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.) séparant l'arrivée des sondes Voyager (Voyager 1 et 2 sont des sondes spatiales ayant réalisé depuis 1977 une moisson d'observations astronomiques qui ont plus d'une fois mis en question les théories...) 1 et 2, certaines d'entre elles se sont arrêtées et d'autres ont commencé. Les dépôts entourant les volcans changent aussi d'aspect.

À la différence de la plupart des lunes du système solaire externe, la composition d'Io est vaguement similaire à celle des planètes telluriques, qui sont principalement composées de magma riche en silicates. Des données récentes provenant de la sonde (Une sonde spatiale est un vaisseau non habité envoyé par l'Homme pour explorer de plus près des objets du système solaire et, pour certaines, l'espace qui est au-delà. Cela couvre à la fois les...) Galileo (Galileo est le nom du futur système de positionnement par satellites européen, en test depuis 2004, qui commencera à être utilisable en 2010 et le sera pleinement en 2012.) indiquent qu'Io possède un noyau d'un rayon d'au moins 900 kilomètres composé de fer (Le fer est un élément chimique, de symbole Fe et de numéro atomique 26. C'est le métal de transition et le matériau ferromagnétique le plus courant dans la vie...), peut-être mélangé à du sulfure (En chimie, un sulfure est un composé chimique ou la combinaison de soufre avec un degré d'oxydation de -2, avec un autre élément chimique ou un de ses radicaux. Certains composés covalents...) de fer.

La surface d'Io est presque totalement dépourvue de cratères, ce qui signifie qu'elle doit être très récente. En plus des volcans, on trouve à la surface d'Io des montagnes non-volcaniques, de nombreux lacs de soufre fondu, des caldeiras profonds de plusieurs kilomètres et des étendues d'écoulements de fluides de basse viscosité de centaines de kilomètres de long, probablement composés d'une certaine forme de soufre fondu ou de silicates. Le soufre et ses composés possèdent un éventail de couleurs (surtout jaune (Il existe (au minimum) cinq définitions du jaune qui désignent à peu près la même couleur :), rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.) et noir) qui sont responsables de l'aspect varié d'Io.

L'analyse des images de Voyager a mené les scientifiques à croire que les écoulements de lave (La lave est une roche en fusion, plus ou moins fluide, émise par un volcan lors d’une éruption. La lave est issue d'un magma, réserve de roche en fusion située dans...) à la surface d'Io sont composés la plupart du temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) de divers composés de soufre fondu. Cependant, des études infrarouges menées ultérieurement à partir du sol indiquent qu'elles sont trop chaudes pour être du soufre liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est facilement déformable mais difficilement compressible.). Certains des points les plus chauds sur Io peuvent atteindre des températures aussi élevées que 2000 K, bien que la moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun des membres de l'ensemble s'ils...) soit nettement inférieure, environ 130 K. Une idée courante est que les laves d'Io sont composées de roches en fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état liquide. Pour un corps pur, c’est-à-dire pour une...) riches en silicates. Des observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré...) récentes du télescope spatial Hubble (Le télescope spatial Hubble (en anglais, Hubble Space Telescope ou HST) est un télescope en orbite à environ 600 kilomètres d'altitude, il effectue un tour complet de la Terre toutes les 100 minutes. Il est nommé en l'honneur de l'astronome...) indiquent que cette matière est peut être riche en sodium (Le sodium est un élément chimique, de symbole Na et de numéro atomique 11. C'est un métal mou et argenté, qui appartient aux métaux alcalins. On ne le trouve pas à l'état de corps pur dans la nature, mais il...).

Atmosphère

Io a une mince atmosphère composée de dioxyde de soufre et peut-être de quelques autres gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme...). À la différence des autres satellites galiléens, Io ne possède que peu ou pas d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.). C'est probablement parce qu'au début de l'évolution du système solaire, Jupiter était assez chaud pour chasser les éléments volatils à proximité d'Io mais pas assez chaud pour faire de même avec ses autres lunes.

Toponymie

Les noms des formations remarquables à la surface d’Io sont relatives aux noms des divinités du feu (Le feu est la production d'une flamme par une réaction chimique exothermique d'oxydation appelée combustion.) dans diverses mythologies.
Citons notamment : Pele (Hawaii), Prométhée et Héphaïstos (Grèce antique), Loki (avatar scandinave de Prométhée), Marduk (Babylone), Maui (Maui est la deuxième plus grande île de l'archipel d'Hawaï, avec une superficie de 1 883 km2. Elle fait partie de l'État d'Hawaï, aux États-Unis, et forme le comté de...) (Polynésie), Creidne (dieu du métal (Un métal est un élément chimique qui peut perdre des électrons pour former des cations et former des liaisons métalliques...) irlandais), Culann (chef irlandais des forgerons), Inti (lanceur de foudre (La foudre est un phénomène naturel de décharge électrostatique disruptive qui se produit lorsque de l'électricité statique s'accumule entre des nuages d'orage ou entre un tel nuage et la terre. La...) inca), Surt (chef germain des géants du feu).
On trouve également des références aux dieux solaires : Amaterasu (Japon), Ulgen (Sibérie) et Viracocha (Inca), amirani, Masubi.
Enfin, l’histoire de Io, devenue maîtresse de Jupiter, est évoquée par des noms relatifs à son séjour en Égypte : Horus, Râ, Apis et Inachus.

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