Callisto, satellite galiléen de Jupiter
Callisto est le plus éloigné des satellites galiléens de Jupiter. Pourtant, comme tous les satellites galiléens, il est soumis à d'importants effets de marée qui ajitent et réchauffent sa structure interne. Ainsi, un important manteau de glace fondue, voire d'eau liquide, se meut en son sein. C'est pourquoi les satellites de Jupiter sont le nouvel Eldorado de la conquête spatiale !
Sommaire |
Histoire et découverte de Callisto
Tout comme les trois autres satellites galiléens, Callisto a été découvert par Galilée en Janvier 1610. Baptisée « Ferdinandipharus » dans un premier temps, en l’honneur de la famille Médicis, l’histoire retiendra le nom de Callisto.
Le satellite doit ce nom à l’astronome allemand Simon Marius qui prétendit avoir découvert les satellites de Jupiter avant Galilée, en novembre 1609, sans toutefois savoir ce qu’il observait. Dans la mythologie gréco-romaine, Callisto était une nymphe aimée par Zeus.
Au XIXème siècle, Callisto fascinait les astronomes. En effet, son éclat était très variable, mais il semblait également changer de forme au fil des observations.
Le disque paraissait tantôt totalement noir, puis le lendemain apparaissait un croissant brillant sur le limbe, etc … On lui trouvait également une forme polyédrique alors que la veille il semblait rond ! On trouve ainsi aujourd’hui des dessins d’époque ou le satellite est affublé de formes aussi bizarroïdes qu’invraisemblables … Ces déformations, si elles n’ont pas réellement d’explications, sont certainement du même ordre illusoire que ce qui a poussé les astronomes à observer des canaux sur Mars !
Orbite de Callisto
Callisto est le quatrième et dernier satellite galiléen. Il orbite à une distance moyenne de 1 882 700 km de Jupiter en 16.689 jours, à la vitesse de 29 520 km/h. Il tourne sur lui-même exactement dans la même période, on dit qu’il est en rotation synchrone. En effet, du fait de l’importante masse de Jupiter, l’attraction gravitationnelle est si forte que les 4 satellites galiléens (Io, Europe, Ganymède et Callisto) présentent toujours la même face à leur planète.
L’orbite de Callisto est très circulaire, l’excentricité étant de 0.007, et également très peu incliné : 0.51°.
Caractéristiques physiques de Callisto
Taille
Avec un diamètre à l’équateur de 4806 km, Callisto est un petit peu plus grand que Mercure, son diamètre représente le tiers de celui de la Terre. Callisto est le troisième plus gros satellite du système solaire, derrière Ganymède et Titan.
Masse
Sa masse est de 1.076x1023 kg et la gravité à sa surface est de 1.24m/s². La densité de surface est de 1.83 (eau =1). Pour se libérer de la pesanteur de Callisto, il faut atteindre la vitesse de 2.4 km/s.
Conditions de surface et relief
La température ne dépasse pas les -155°c en surface.
La surface de Callisto, à l’inverse d’Europe, est très sombre. Son albédo est de seulement 0.19. L’âge de cette surface, la plus ancienne du système solaire, est estimé à 4 milliards d’années. En effet, du fait de son importante distance par rapport à Jupiter, Callisto ne subit pas les mêmes forces de marées que les autres satellites galiléens, dont Io est le plus criant exemple, qui engendrent le phénomène de renouvellement de surface. Elle n’a donc jamais été renouvelée et elle n’a pas connu d’activité volcanique ou tectonique. De ce fait, la surface de Callisto est littéralement criblée de cratères. C’est le corps céleste possédant la plus grande densité de cratères.
Cette surface est caractérisée par de vastes zones sombres silicatées parsemées de taches blanches faites de glace, vestiges des éjectas provoqués lors des nombreux impacts météoritiques. En effet, lors d’un impact, la croûte de silicates se rompt et fait jaillir la glace pure du sous-sol.
Malgré cette omniprésence de cratères, le relief sur Callisto est peu marqué. Le relief est peu prononcé, et la plupart des cratères ne dépassent pas les 150 km. Le relief, exempt de montagnes, est probablement lissé par des couches de glaces éjectées lors des impacts météoritiques.
On trouve toutefois quelques formations intéressantes, qui portent des noms provenant de la mythologie scandinaves. Les formations emblématiques de Callisto, probablement nées de la chute de corps météoritiques, se nomment Valhalla (qui représente le palais des morts au combat) et Asgard (le palais des dieux scandinaves).
Asgard est une structure large de 1700 km, composée d’une zone centrale brillante et entourée d’arcs concentriques. Ces anneaux discontinus comportent des arrêtes dégradées vers le centre et des dépressions sur les bords, déformations caractéristiques de la croûte après un impact.
Valhalla est la plus grosse structure du satellite. C’est un cratère dont le centre brillant fait 600km de diamètre, entouré de 10 anneaux, le tout faisant 2600 km de large. L’astéroïde responsable de l’impact devait vraisemblablement faire plusieurs dizaines de kilomètres de large …
Gipul Catena est une autre structure très intéressante de la surface de Callisto. Cette longue série de cratères disposés en ligne droite évoque une éraflure faite par une comète ou un astéroïde. Plus qu’une éraflure, il est probable qu’un astéroïde, dévié par Jupiter, se soit disloqué peu de temps avant l’impact, provoquant des impacts en chaîne. Gipul Catena est long de 620 km, et le plus grand cratère mesure tout de même 40km de diamètre.
Composition et structure interne
Sous la surface, les astronomes envisagent la présence d’un océan d’eau salée. En effet, cette hypothèse pourrait expliquer les perturbations et les anomalies du champ magnétique jovien (découvertes par la sonde Galileo) provoquées par Callisto, à l’endroit de cette lune. Cependant, la distance importante entre le satellite et sa planète engendre un faible effet de marée, ce qui est une entrave à la persistance d’un océan liquide sous la surface. Pour en avoir le cœur net, il faudra attendre les prochaines missions d’exploration spatiales … Cette prochaine mission pourrait être JIMO (Jupiter Icy Moons Orbiter), qui devrait se placer en orbite autour de chaque lune de Jupiter. Malheureusement, la mission, initialement prévue en 2015, a été repoussée à une date indéterminée par la NASA.
La structure interne de Callisto est mal connue, malgré la visite de Galileo, elle reste mystérieuse. Néanmoins, certaines hypothèses ont la faveur des astronomes.
La croûte de surface aurait une épaisseur variant entre plusieurs dizaines et une centaine de kilomètres. Sous cette croûte, existerait soit un océan liquide, soit un manteau de glace d’une épaisseur de 1000 km, ce qui est énorme. Enfin, le cœur de Callisto serait un mélange indifférencié et plutôt homogène de glaces et de roches, d’environ 1200 km de rayon. Le satellite ne possèderait ainsi pas de noyau à proprement parler, et encore moins de noyau ferreux. La répartition des matériaux internes pourrait être la suivante : 40% de glaces et 60% de roches/fer. Il est toutefois possible que la concentration de fer augmente vers le centre.
Cette hypothèse est étayée par la faible densité de l’astre, et elle rapproche ainsi Callisto d’autres satellites comme Triton ou Titan.
Atmosphère
Callisto possède également une fine couche atmosphérique, tout comme Io (dioxyde de soufre), Europe (oxygène moléculaire) et Ganymède (hydrogène).
Cette mince atmosphère est alimentée par la faible activité de surface. Le satellite possède en effet une couche de dioxyde de carbone, pouvant tout de même atteindre les 100 km d’altitude.
Toutefois, le spectromètre de la sonde Galileo a analysé l’atmosphère et en a déduit, compte tenu de la température de -120°c et de la pression atmosphérique (100 milliards de fois inférieure à celle de la Terre), que les gaz s’évaporent en l’espace de 4 ans.
A ce rythme, nous assistons peut-être à l’agonie de l’atmosphère de Callisto, tout dépend des réserves internes du satellite.
Notre sélection de vidéos sur l'astronomie :
Un commentaire ? Laissez-donc vos impressions !
Partagez votre avis sur cet article !
