Amalthée, un satellite de Jupiter, est la cinquième plus grande des lunes de la géante gazeuse : sa superficie est supérieure de 10 000 kilomètres carrés à celle de l’Irlande. En même temps, elle est entièrement constituée de glace, ce qui en fait l’un des plus grands corps spatiaux entièrement glacés du système solaire — et presque le plus rouge.
Table des matières
Caractéristiques d’Amalthée
Comment en savons-nous autant sur Amalthée ?
L’existence même d’Amalthée est difficile à expliquer. Elle est trop grande pour s’être formée à partir d’anneaux planétaires, et trop glacée pour se trouver à proximité de Jupiter — pendant la jeunesse de la géante gazeuse, les températures dans l’orbite de la lune ont atteint 800 °C. Il est plus probable que la planète géante l’ait capturée de l’extérieur, comme elle le fait régulièrement avec les comètes. Et Amalthée n’est pas un satellite glacé ordinaire : sa chaleur dépasse l’énergie des rayons qui lui tombent dessus. Il est réchauffé par le bombardement électromagnétique de Jupiter.
Tous ces mystères — et plus encore leurs réponses — n’ont pas été faciles à résoudre pour les astronomes. Malgré la proximité de Jupiter avec la Terre, ses satellites sont moins bien étudiés que ceux de Saturne. La résolution des caméras du vaisseau spatial «Galileo», jusqu’à présent le projet le plus fructueux pour l’étude de Jupiter et de ses lunes, n’était que de 800×800 pixels. Et Galileo était occupé par des satellites plus grands et plus prioritaires, comme le satellite volcanique Io ou la fissure Europa.
Par conséquent, les données obtenues sur Amalthée sont le fruit de la dextérité des astronavigateurs, de l’ingéniosité des ingénieurs et des programmeurs, ainsi que des efforts considérables déployés par les astronomes et les physiciens sur Terre. Ainsi, les caractéristiques suivantes du satellite sont connues :
Amalthée, un satellite de Jupiter
Amalthée en chiffres
- Les dimensions linéaires d’Amalthée sont de 250×146×128 kilomètres, avec un diamètre moyen de 168 kilomètres. La forme du satellite, d’après les chiffres, est fortement allongée, avec un contour ressemblant à une pomme de terre. Les pommes de terre ressemblent d’ailleurs à la plupart des petits satellites et astéroïdes, dont la force gravitationnelle n’est pas suffisante pour qu’ils se transforment en boule de manière autonome.
- La topographie d’Amalthea permet toutefois d’importantes variations dans les mesures linéaires. Le satellite est criblé de très grands cratères. L’un d’entre eux, Gaia, atteint une profondeur de 20 kilomètres, soit environ 11 % du diamètre du satellite !
- Fait intéressant : si un cratère de cette taille se formait sur Terre, son fond serait profond de 700 kilomètres. La température y serait d’environ 2 000 degrés centigrades, et des coulées de magma provenant du manteau entourant le noyau viendraient d’en bas. Ces chiffres sont, bien sûr, purement théoriques : l’impact d’un tel cratère détruirait facilement notre planète. Les plaques lithosphériques situées à l’arrière de l’impact s’envoleraient littéralement dans les airs sous l’effet des vagues de magma, et la Terre entière ne serait plus qu’un grand cratère.
Amalthée, un satellite de Jupiter, dans la conception de l’artiste.
- Amalthea a une masse de 2,06×10 18 kilogrammes. La densité finale de la roche du satellite est de 0,8-0,9 g/cm 3 , ce qui est légèrement inférieur à la consistance de la glace. La sous-densité est un signe certain de la présence de vides, ce qui indique qu’une des météorites a réussi à détruire Amalthée. Les scientifiques pensent que le satellite s’est assemblé à partir de fragments de son ancien corps sous l’effet de sa propre gravité. De nombreux autres satellites et astéroïdes ont une structure similaire : les astronomes appellent ces corps des «tas de décombres».
- Fait intéressant, malgré sa composition glacée, la surface d’Amalthée est de couleur rouge. Elle est plus rouge que Io, un autre satellite de Jupiter, et même que Mars. Les astronomes la considèrent comme l’un des corps les plus rouges du système solaire. Seule la planète naine la plus éloignée, Sedna, rivalise avec elle ! Plusieurs théories expliquent la coloration inhabituelle de la lune de Jupiter, allant du dépôt de soufre par les volcans de Io à la décomposition de la matière organique à la surface sous l’influence des radiations de la géante gazeuse.
Amalthée fait partie des satellites intérieurs de Jupiter, le «groupe d’Amalthée». Cette lune réunit les satellites plus petits, non seulement en raison de sa grande taille, mais aussi en raison de la combinaison des propriétés caractéristiques de toutes les lunes intérieures. Les satellites du groupe jouent un rôle clé dans le système d’anneaux de la planète. Metida et Adrastea, par exemple, servent de «bergers» à l’anneau principal de Jupiter, qu’ils soutiennent par la force de la résonance orbitale — la durée proportionnelle de la rotation autour de la planète. Les satellites Amalthée et Thèbes, plus grands, soutiennent les anneaux «arachnéens» de Jupiter. Tous les satellites intérieurs alimentent les anneaux en matière, ce qui fait tomber les météorites de leur surface.
L’histoire de l’exploration d’Amalthée
Phase primaire
Télescope de l’observatoire du Lycus.
Amalthea est très remarquable dans l’histoire de l’astronomie : c’est le cinquième et dernier satellite de Jupiter à être découvert depuis la Terre grâce à des observations en direct dans un télescope. Toutes les autres lunes ont été découvertes soit par des photographies, soit par des sondes. La découverte a été faite à la fin du 19e siècle par Edward Barnard. Il a vu Amalthée à l’observatoire américain de Lick en 1892. L’instrument utilisé était un télescope réfracteur de 91 centimètres.
Le parcours de Barnard est une illustration vivante de la façon dont le désir de voir les étoiles surmonte tous les obstacles. Élevé comme un demi-orphelin dans une famille pauvre, Barnard a été contraint de travailler comme assistant photographe dès l’âge de neuf ans. Ce n’était pas facile : à l’époque, les réactifs pour développer les photos étaient beaucoup plus toxiques, et l’équipement pour la photographie — lourd, même pour un adulte. Cependant, cela n’a pas affecté l’amour de Barnard pour la photographie : il est devenu l’un des premiers astrophotographes. L’utilisation d’éléments chimiques ou électroniques sensibles à la lumière à la place de l’œil humain est aujourd’hui un outil fondamental pour la recherche et l’observation des corps cosmiques.
L’étape moderne. Contribution des sondes spatiales
Le nom Amalthée — la chèvre qui a élevé l’enfant Zeus dans la mythologie grecque — a été proposé pour la première fois en 1893 et adopté officiellement près de 100 ans plus tard, en 1976. Ce «retard» est principalement dû à la tradition astronomique : à l’époque de la découverte d’Amalthée, les satellites de Jupiter étaient simplement numérotés, sans que l’on prenne la peine de leur donner un nom.
Les premières photos d’Amalthée, sur lesquelles elle se distinguait même légèrement d’une petite étoile, ont été prises par la sonde Voyager 1 en 1979, et Voyager 2 4 mois plus tard. La résolution des images n’était pas optimale, mais les astronomes ont appris la taille, la température et la composition approximative de la surface d’Amalthée.
«Galileo en arrière-plan d’Amalthée. Figure.
Jusqu’à présent, la contribution la plus importante à l’étude du satellite a été apportée par la sonde «Galileo» : elle a photographié Amalthée pour la première fois en 1996, et de manière plus détaillée au début de l’année 2000. La résolution de l’image n’était que de 2,4 kilomètres par pixel, car la distance entre Galileo et le satellite dépassait 230 000 kilomètres. De plus, l’antenne haute puissance de l’appareil est tombée en panne presque immédiatement, ce qui a permis à la sonde de transmettre des fichiers vers la Terre à une vitesse de 160 bits par seconde. La qualité des images s’en est trouvée affectée.
La sonde s’est approchée au plus près d’Amalthée en 2002 : le centre de la lune et la sonde n’étaient séparés que de 244 kilomètres ! Hélas, le survol n’a pas apporté de photos — Galileo explorait alors Jupiter depuis 7 ans et sa caméra avait mal fonctionné. Mais l’enregistrement des changements de trajectoire sous l’influence de l’attraction d’Amalthée a permis de calculer avec précision la masse du satellite.
Derniers en date dans l’histoire de l’étude d’Amalthée, les appareils Cassini et New Horizons en 2001 et 2006, respectivement. Ils ont affiné ces caractéristiques orbitales d’Amalthée.
Date de publication: 12-22-2023
Mettre à jour la date: 12-22-2023