Ganymède (lune) - Définition et Explications

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Introduction

Ganymède
Vue de Ganymède par la sonde Galileo.

Caractéristiques orbitales
Type Satellite de Jupiter
Demi-grand axe 1 070 400 km
Apoapside (L'apoapse, apoapside, apside supérieure ou apocentre est le point de l'orbite d'un objet céleste...) 1 071 600 km
Périapside (Le périapse, périapside, péricentre ou apside inférieure est le point de l'orbite d'un objet...) 1 069 200 km
Excentricité (Cet article décrit l'excentricité en mathématiques et en psychologie.) 0,0013
Période de révolution 7,155 d
Inclinaison (En mécanique céleste, l'inclinaison est un élément orbital d'un corps en orbite autour d'un...) 0,117°
Caractéristiques physiques
Diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre...) 5 262,4±3,4 km
Masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un...) 1,4819×1023 kg
Masse volumique (La masse volumique est une grandeur physique qui caractérise la masse d'un matériau par...) moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de...) 1,942±0,005×103 kg/m³
Gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) à la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a...) 1,428 m/s²
Période de rotation (La période de rotation désigne la durée mise par un astre (étoile, planète, astéroïde) pour...) 7,155 d
(Synchrone)
Albédo (L'albédo est le rapport de l'énergie solaire réfléchie par une surface sur l'énergie solaire...) moyen 0,43±0,02
Température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et...) de surface ≈109 K
Caractéristiques de l'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.) Traces (TRACES (TRAde Control and Expert System) est un réseau vétérinaire sanitaire de...) d'oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de...)
Découverte
Découveur Galilée (Galilée ou Galileo Galilei (né à Pise le 15 février 1564 et mort à Arcetri près de Florence,...)
Découverte 11 janvier 1610
Désignation(s) provisoire(s) Jupiter III

Ganymède est le plus grand satellite naturel (Un satellite naturel est un objet qui orbite autour d'une planète ou d'un autre objet plus...) de Jupiter. Il s'agit du plus grand satellite (Satellite peut faire référence à :) du système solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le...), plus grand que Mercure. Il fut observé pour la première fois en 1610 par Galilée, en même temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...) que les autres lunes galiléennes.

Dénomination

Ganymède est nommé d'après Ganymède, prince troyen de la mythologie grecque ; de grande beauté, il fut enlevé par Zeus (prenant pour l'occasion la forme d'un aigle), alors qu'il faisait paître son troupeau (En zoologie et en élevage, un troupeau est un grand groupe d'animaux vivant ensemble. Le terme...) sur le mont Ida. Zeus en fit son amant et l'échanson des dieux de l'Olympe.

Ce nom fut suggéré par l'astronome (Un astronome est un scientifique spécialisé dans l'étude de l'astronomie.) allemand Simon Marius en 1614 dans son ouvrage Mundus Iovialis (où il attribue d'ailleurs cette suggestion à Johannes Kepler). Tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) comme les noms des autres satellites de Jupiter, il passa de mode pendant plusieurs siècles et ne fut pas remis au goût (Pour la faculté de juger les belles choses, voir Goût (esthétique)) du jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la...) avant le milieu du XXe siècle. Dans la plupart des ouvrages de la littérature astronomique ancienne, il est simplement mentionné par sa désignation en chiffres romains (un système introduit par Galilée) comme Jupiter III, ou comme « le troisième satellite (Satellite peut faire référence à :) de Jupiter ».

Toponymie

Comme pour les autres objets du système solaire, la toponymie de la surface de Ganymède obéit à une nomenclature stricte de la part de l'Union astronomique internationale :

  • Les catenae sont nommés d'après des divinités et héros des civilisations du Croissant fertile. Seuls quatre sont nommés : Enki, Khnum, Nanshe et Terah.
  • Les cratères portent également de tels noms, comme Gilgamesh, Ilus ou Nidaba. Ganymède compte 128 cratères nommés.
  • Les faculae sont nommés d'après des lieux associés aux mythes égyptiens, comme Memphis ou Thebes. Ganymède en compte 17.
  • Les fossae le sont d'après des divinités du Croissant fertile : Lakhamu, Lakhmu et Zu.
  • Les paterae font référence à des canaux asséchés de la région du Croissant fertile.
  • Les regiones rendent hommage aux astronomes ayant découvert les satellites de Jupiter : Barnard, Galileo (Galileo est le nom du futur système de positionnement par satellites européen, en test depuis...), Marius, Nicholson et Perrine.
  • Les sulci portent les noms de lieux associés aux mythes du Croissant fertile.

Caractéristiques physiques

Masse et dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce...)

Avec environ 5 260 km de diamètre, Ganymède est le plus grand satellite naturel du système solaire, légèrement plus grand que Titan (Cliquez sur l'image pour une description) (5 150 km), le satellite de Saturne, ou que la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de...) Mercure (4 878 km). Dans le système jovien, le deuxième plus grand satellite est Callisto (4 821 km).

Ganymède, s'il reste le plus massif (Le mot massif peut être employé comme :) de tous les satellites naturels avec 1,4819×1023 kg, ne pèse en revanche que la moitié de Mercure (3,302×1023 kg), du fait de sa plus faible masse volumique (1,942×103 kg⋅m-3 contre 5,427×103 kg⋅m-3), indicatrice d'une composition interne (En France, ce nom désigne un médecin, un pharmacien ou un chirurgien-dentiste, à la...) comportant une forte proportion de glace (La glace est de l'eau à l'état solide.) plutôt que de roche (La roche, du latin populaire rocca, désigne tout matériau constitutif de l'écorce...). De fait, bien qu'il soit presque une fois et demi plus grand, la gravité à la surface de Ganymède est plus faible que sur la Lune (La Lune est l'unique satellite naturel de la Terre et le cinquième plus grand satellite du...) (0,146 g contre 0,1654 g).

Surface

La frontière (Une frontière est une ligne imaginaire séparant deux territoires, en particulier deux...) très nette (Le terme Nette est un nom vernaculaire attribué en français à plusieurs espèces...) entre Nicholson Regio (gauche de l'image) et Harpagia Sulcus ( Le sulcus singulier de sulci, en astronomie, désigne un sillon visible à la surface de...) (droite) à la surface de Ganymède, photographiée par la sonde (Une sonde spatiale est un vaisseau non habité envoyé par l'Homme pour explorer de plus près des...) Galileo.

La surface de Ganymède est un mélange (Un mélange est une association de deux ou plusieurs substances solides, liquides ou gazeuses...) de deux types de terrains : des régions sombres très anciennes, forcément couvertes de cratères, et des régions plus claires et plus jeunes (mais néanmoins anciennes) marquées par de nombreux sillons et dorsales. L'origine de ces dernières est clairement tectonique (La tectonique (du grec « τ?κτων » ou « tekt?n »...), probablement causés par extension, élargissement et fissure de la croûte de glace. Les régions sombres contiennent des argiles et des matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en...) organiques qui pourraient indiquer la composition des planétoïdes à partir desquels s'accrétèrent les satellites joviens.

Tous les terrains comportent des traces de cratères d'impact. La densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la...) de ces cratères donne un âge de 4 milliards d'années pour les régions sombres, similaire à celui des hauts plateaux de la Lune, et plus jeune pour les régions claires (mais sans pouvoir déterminer de combien). Les cratères recouvrent certains sillons et sont cisaillés par d'autres, indiquant que ceux-ci sont anciens. Des cratères plus jeunes, comportant des raies d'ejecta, sont également visibles. À la différence de ceux de la Lune et de Mercure, les cratères de Ganymède sont assez plats, ne présentant pas les anneaux et les dépressions centrales qui sont communs sur ces corps. Il est possible que cela soit dû à la nature de la croûte de glace de Ganymède qui peut s'écouler et adoucir les reliefs.

La plus grande structure sur Ganymède est une plaine (Une plaine est une forme particulière de relief, c'est un espace géographique...) sombre nommée Galileo Regio, ainsi qu'une série de sillons concentriques, restes d'un ancien cratère ( Pour le cratère d'origine volcanique, voir Cratère volcanique Pour le cratère d'origine...) d'impact effacé par l'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) géologique ultérieure.

Structure interne

Schéma en coupe de Ganymède, mettant en évidence sa structure interne.

Ganymède est composée de 49 à 59 % de silicates et sa masse volumique concorde (Le Concorde est un avion de transport supersonique construit par l’association de...) avec une forte proportion de glace d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les...). Selon les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) recueillies par la sonde Galileo, Ganymède possède une structure interne différenciée en trois couches : un noyau de silicate contenant également du fer (Le fer est un élément chimique, de symbole Fe et de numéro atomique 26. C'est le...) et peut-être du soufre (Le soufre est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole S et de...), un manteau composé de roches et de glace et une croûte formée de glace regelée. Son noyau métallique laisse supposer que Ganymède était plus chaude dans le passé (Le passé est d'abord un concept lié au temps : il est constitué de l'ensemble...). Ses couches internes seraient donc similaires à celles d'Io.

Atmosphère

En 1972, une équipe d'astronomes détecta une fine atmosphère autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne...) de Ganymède lors d'une occultation (Une occultation est un phénomène de recouvrement apparent d'un élément par un...), alors que Jupiter (et son satellite) passait devant une étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une...). Des preuves d'une atmosphère de dioxygène (Le dioxygène est une molécule composée de deux atomes d'oxygène, notée O2,...) ténue, très similaire à celle d'Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un...), ont été découvertes depuis par le télescope spatial Hubble (Le télescope spatial Hubble (en anglais, Hubble Space Telescope ou HST) est un télescope en...).

Magnétosphère (La magnétosphère est la région entourant un objet céleste dans lequel les phénomènes...)

Le premier survol de Ganymède par la sonde Galileo permit de découvrir que Ganymède possède son propre champ magnétique (En physique, le champ magnétique (ou induction magnétique, ou densité de flux...), contenu dans la magnétosphère de Jupiter (La magnétosphère de Jupiter est une cavité créée dans le vent solaire par...). Ganymède est le seul satellite naturel dont on connaisse une magnétosphère. Le champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) magnétique intrinsèque de Ganymède est probablement généré de façon similaire à celui de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...), par déplacement ( En géométrie, un déplacement est une similitude qui conserve les distances et les angles...) de matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne...) conducteur dans ses couches internes, probablement dans son noyau métallique. Ganymède possède également un champ magnétique induit (L'induit est un organe généralement électromagnétique utilisé en électrotechnique chargé de...), indiquant qu'il possède une couche qui agit comme un conducteur. On pense que ce matériau conducteur est une couche d'eau liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est...) contenant du sel, située à 150 km sous la surface et prise en sandwich entre deux couches de glace de densités différentes.

Ganymède est le corps solide le plus concentré qu'on connaisse dans le système solaire, ce qui suggère qu'il est totalement différencié et possède un noyau métallique. On suppose que le champ magnétique de Ganymède est produit par convection (La convection est un mode de transfert d'énergie qui implique un déplacement de...) thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de...) dans le noyau. Des mouvements de convection à l'intérieur du manteau se sont peut-être produits par le passé.

Les anneaux de Ganymède

En 1999, un disque (Le mot disque est employé, aussi bien en géométrie que dans la vie courante, pour désigner une...) de débris sous forme d'un anneau a été détecté tout comme pour Europe et Callisto.

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