Lune galiléenne - Définition

Historique

Découverte

L'astronome italien Galilée découvrit les lunes, qui devaient porter par la suite son nom, en janvier 1610, à l'aide d'une lunette astronomique. Le 7 janvier 1610, il écrivit une lettre portant la première mention de ces objets. À ce moment, il n'en avait observé que trois et pensait qu'il s'agissait d'étoiles fixes près de Jupiter. Sur des observations ultérieures, entre le 8 janvier et le 2 mars, il découvrit un 4^e objet et se rendit compte que les corps n'étaient pas fixes, mais tournaient autour de Jupiter. Ce furent les premiers objets célestes découverts au moyen d'un instrument optique autre que l'œil nu.

Galileo Galilei, le découvreur des quatre lunes galiléennes.

La découverte de Galilée prouva l'importance de la lunette en tant qu'instrument astronomique. Qui plus est, la découverte d'objets célestes orbitant autour d'un autre astre que la Terre se révéla un coup important porté au modèle géocentrique, selon lequel la Terre était situé au centre de l'Univers, à la fois en termes de position et d'importance. Si l'ouvrage de Galilée, Sidereus Nuncius (« le Messager stellaire »), dans lequel il publia ses découvertes réalisées avec sa lunette, ne fait pas mention du modèle héliocentrique développé par Nicolas Copernic, Galilée en était un partisan.

Galilée développa également une méthode permettant de déterminer la longitude sur la base d'éphémérides des lunes galiléennes.

L'antériorité de leur découverte fut contestée en 1614, soit quatre ans après, par l'astronome allemand Simon Marius dans un ouvrage intitulé Mundus Iovialis anno M.DC.IX Detectus Ope Perspicilli Belgici (Le monde jovien découvert en 1609 grâce au télescope belge), dans lequel il prétendait avoir observé les quatre satellites de Jupiter dès novembre 1609 où il prétendait les avoir lui aussi observées à la même date, et même avant ; il les nomma d'ailleurs Io, Europe, Ganymède et Callisto. Cependant, Marius n'ayant pas publié ses observations avant 1614, il n'est pas crédité de cette découverte. Par ailleurs, la plus ancienne observation de Jupiter consignée par Marius date de décembre 1610 et les exemples qu'il donne dans son ouvrage datent de 1613.

Selon l'historien de l'astronomie chinois Xi Zezong, l'astronome chinois Gan De aurait observé l'une des lunes galiléennes en -362, près de deux millénaires avant Galilée. Les lunes galiléennes peuvent en effet être distinguées à l'œil nu, lors de leur séparation maximale et dans des conditions d'observation exceptionnelles.

Noms

Les quatre corps célestes furent d'abord nommés par Galilée « Cosmica Sidera », en l'honneur de Cosimo II de Medicis (1590-1621), grand-duc de Toscane à partir de 1609, et dont Galilée cherchait le patronage. Galilée les appellera les Medicea Sidera (« étoiles Médicées »), en l'honneur des quatre frères de la maison Médicis (Cosimo, Francesco, Carlo et Lorenzo). La découverte fut annoncée dans le Sidereus Nuncius (« Messager stellaire »), publié à Venise en mars 1610, moins de deux mois après les premières observations.

Parmi les autres noms proposés, on retrouve Principharus, Victipharus, Cosmipharus et Ferdinandipharus, en l'honneur des quatre frères Médicis, noms que Hodierna, disciple de Galilée et auteur des premières éphémérides (Medicaeorum Ephemerides, 1656), utilisera. Hévélius les appelle Circulatores Jovis ou Jovis Comites, et Ozanam Gardes ou Satellites (du latin satelles, satellitis : « escorte »). De son côté Peiresc leur donne les noms suivants : Cosme le Jeune, Cosme l'Ancien, Marie et Catherine pour, respectivement, J-I, J-II, J-III et J-IV.

Ce seront les noms proposés par Simon Marius qui s'imposeront : Io, Europe, Ganymède et Callisto, publiés dans le Mundus Jovialis de l'auteur en 1614.

Galilée refusa d'utiliser les noms proposés par Marius et inventa par conséquent le système de numérotation qui est encore utilisé de nos jours, en parallèle avec les noms propres. La numérotation commence par la lune la plus proche de Jupiter : I pour Io, II pour Europe, III pour Ganymède et IV pour Callisto. Galilée utilisait ce système dans ses cahiers de notes, mais il n'eut pas l'occasion de l'utiliser dans une version imprimée.