Créée à partir des données collectées par l'imageur JunoCam à bord du vaisseau spatial Juno de la NASA, cette animation est un concept d'artiste qui montre une vue aérienne de Loki Patera, un lac de lave sur la lune jovienne Io. Le lac, long de 200 kilomètres, est rempli de magma, bordé de lave chaude et parsemé d'îles. Loki a fourni un reflet spectaculaire lorsqu'il a été photographié par JunoCam lors des survols de la lune en décembre 2023 et février 2024, suggérant que celle-ci et d'autres parties de la surface d'Io sont aussi lisses que du verre. La grande île de Loki Patera n’a pas de nom. Crédit : NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS
Les images du vaisseau spatial à énergie solaire fournissent des gros plans de caractéristiques intrigantes sur la lune infernale jovienne.
Les scientifiques sur NASAla mission Juno de Jupiter ont transformé les données collectées lors de deux récents survols d'Io en animations mettant en évidence deux des caractéristiques les plus spectaculaires de la lune jovienne : une montagne et un lac de lave en refroidissement presque lisse. D'autres résultats scientifiques récents provenant du vaisseau spatial à énergie solaire incluent des mises à jour sur les cyclones polaires de Jupiter et l'abondance de l'eau.
Les nouvelles découvertes ont été annoncées le 16 avril par le chercheur principal de Juno, Scott Bolton, lors d'une conférence de presse à l'Assemblée générale de l'Union géophysique européenne à Vienne.
Cette animation est une conception artistique de Loki Patera, un lac de lave sur la lune Io de Jupiter, réalisée à l'aide des données de l'imageur JunoCam à bord du vaisseau spatial Juno de la NASA. Avec plusieurs îles à l’intérieur, Loki est une dépression remplie de magma et bordée de lave en fusion. Crédit : NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS
Observations détaillées du survol
Juno a effectué des survols extrêmement rapprochés d'Io en décembre 2023 et février 2024, s'approchant à environ 1 500 kilomètres de la surface, obtenant ainsi les premières images rapprochées des latitudes nord de la Lune.
« Io est simplement jonchée de volcans, et nous en avons capturé quelques-uns en action », a déclaré Bolton. « Nous avons également obtenu de superbes gros plans et d’autres données sur un lac de lave de 200 kilomètres de long appelé Loki Patera. Il y a des détails étonnants montrant ces îles folles nichées au milieu d’un lac potentiellement magmatique bordé de lave chaude. La réflexion spéculaire enregistrée par nos instruments sur le lac suggère que certaines parties de la surface d'Io sont aussi lisses que du verre, rappelant le verre d'obsidienne créé volcaniquement sur Terre.
L'instrument JunoCam sur Juno de la NASA a capturé cette vue de la lune de Jupiter Io – avec la toute première image de sa région polaire sud – lors du 60e survol de Jupiter par le vaisseau spatial le 9 avril. Crédit : NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS, Gerald Eichstädt/Thomas Thomopoulos (CC BY)
Les cartes générées à partir des données collectées par l'instrument Microwave Radiometer (MWR) de Juno révèlent qu'Io a non seulement une surface relativement lisse par rapport aux autres lunes galiléennes de Jupiter, mais également des pôles plus froids que les latitudes moyennes.
Position de tête
Au cours de la mission prolongée de Juno, le vaisseau spatial se rapproche du pôle nord de Jupiter à chaque passage. Ce changement d'orientation permet à l'instrument MWR d'améliorer sa résolution des cyclones polaires nord de Jupiter (voir image ci-dessous). Les données permettent des comparaisons multi-longueurs d'onde des pôles, révélant que tous les cyclones polaires ne sont pas créés égaux.
« L'exemple le plus frappant de cette disparité peut être trouvé avec le cyclone central au pôle nord de Jupiter », a déclaré Steve Levin, scientifique du projet Juno au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud. « Elle est clairement visible sur les images infrarouges et en lumière visible, mais sa signature micro-onde est loin d’être aussi forte que celle des autres tempêtes proches. Cela nous indique que sa structure souterraine doit être très différente de ces autres cyclones. L’équipe MWR continue de collecter des données micro-ondes plus nombreuses et de meilleure qualité à chaque orbite, nous prévoyons donc de développer une carte 3D plus détaillée de ces intrigantes tempêtes polaires.
Cette image composite de l'imageur JunoCam à bord du vaisseau spatial Juno de la NASA montre les huit cyclones circumpolaires autour d'un cyclone central situé au pôle nord de Jupiter. La taille de ces cyclones varie de 1 500 milles (2 400 kilomètres) à 1 740 milles (2 800 kilomètres), soit à peu près la même distance entre la pointe sud du Texas et la frontière avec le Canada. Le composite illustre la stabilité remarquable de la configuration octogonale : aucun cyclone n'est arrivé ou n'a disparu depuis que Juno a commencé sa mission en 2016. Crédit : NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS, Gerald Eichstädt, John Rogers © CC BY
Eau jovienne
L'un des principaux objectifs scientifiques de la mission est de collecter des données qui pourraient aider les scientifiques à mieux comprendre l'abondance de l'eau sur Jupiter. Pour ce faire, l’équipe scientifique Juno ne recherche pas l’eau liquide. Au lieu de cela, ils cherchent à quantifier la présence de molécules d'oxygène et d'hydrogène (les molécules qui composent l'eau) dans l'atmosphère de Jupiter. Une estimation précise est essentielle pour reconstituer le puzzle de la formation de notre système solaire.
Jupiter a probablement été la première planète à se former et contient la plupart des gaz et des poussières qui n'ont pas été incorporés au Soleil. L'abondance de l'eau a également des implications importantes sur la météorologie de la géante gazeuse (y compris la manière dont les courants de vent circulent sur Jupiter) et sur sa structure interne.
En 1995, la sonde Galileo de la NASA a fourni un premier ensemble de données sur l'abondance de l'eau de Jupiter au cours de la descente de 57 minutes du vaisseau spatial dans l'atmosphère jovienne. Mais les données ont créé plus de questions que de réponses, indiquant que l’atmosphère de la géante gazeuse était étonnamment chaude et – contrairement à ce que les modèles informatiques avaient indiqué – dépourvue d’eau.
Créée à l'aide des données collectées par l'imageur JunoCam à bord de Juno de la NASA lors des survols en décembre 2023 et février 2024, cette animation est un concept artistique d'un élément de la lune jovienne Io que l'équipe scientifique de la mission a surnommé « Steeple Mountain ». Crédit : NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS
« La sonde a réalisé des travaux scientifiques étonnants, mais ses données étaient si éloignées de nos modèles d'abondance de l'eau de Jupiter que nous avons examiné si l'emplacement échantillonné pouvait être une valeur aberrante. Mais avant Juno, nous ne pouvions pas confirmer », a déclaré Bolton. « Maintenant, grâce aux résultats récents obtenus avec les données MWR, nous avons établi que l'abondance de l'eau près de l'équateur de Jupiter est environ trois à quatre fois supérieure à celle du soleil par rapport à l'hydrogène. Cela démontre définitivement que le site d’entrée de la sonde Galileo était une région anormalement sèche, semblable à un désert. »
Les résultats soutiennent la croyance selon laquelle, lors de la formation de notre système solaire, la glace d'eau pourrait avoir été la source de l'enrichissement en éléments lourds (éléments chimiques plus lourds que l'hydrogène et l'hélium qui ont été accrétés par Jupiter) lors de la formation de la géante gazeuse et/ou évolution. La formation de Jupiter reste mystérieuse, car les résultats de Juno au cœur de la géante gazeuse suggèrent une très faible abondance d'eau – un mystère que les scientifiques tentent encore de résoudre.
Les données recueillies pendant le reste de la mission prolongée de Juno pourraient être utiles, à la fois en permettant aux scientifiques de comparer l'abondance de l'eau de Jupiter près des régions polaires à la région équatoriale et en apportant un éclairage supplémentaire sur la structure du noyau dilué de la planète.
Lors du dernier survol d'Io par Juno, le 9 avril, le vaisseau spatial s'est approché à environ 10 250 milles (16 500 kilomètres) de la surface de la lune. Il effectuera son 61e survol de Jupiter le 12 mai.
En savoir plus sur la mission
Le Jet Propulsion Laboratory de la NASA, une division de Caltech à Pasadena, en Californie, gère la mission Juno pour le chercheur principal, Scott Bolton, du Southwest Research Institute de San Antonio. Juno fait partie du programme New Frontiers de la NASA, géré au Marshall Space Flight Center de la NASA à Huntsville, en Alabama, pour la direction des missions scientifiques de l'agence à Washington. L’Agence spatiale italienne (ASI) a financé le Jovian InfraRed Auroral Mapper. Lockheed Martin Space à Denver a construit et exploite le vaisseau spatial.
