LA SULFUREUSE IO, OBJET DE TOUTES LES ATTENTIONS !

L’étude du Système de Jupiter et de l’évolution de ses lunes vers l’habitabilité est au cœur de la mission étendue de Juno (NASA), et de la préparation de la mission Juice (ESA), actuellement en route vers Jupiter pour une arrivée en 2031. La lune Galiléenne Io, l’objet volcanique le plus actif du système solaire, est à l’origine de tores de gaz et de plasma dans le système planétaire de Jupiter qui jouent un rôle central dans sa dynamique : entretenue par son interaction de marée très intense avec Jupiter et les autres lunes Galiléennes, l’activité volcanique de Io est la source principale de plasma (elle éjecte environ 1 tonne de gaz ionisé composé d’atomes de soufre, d’oxygène et de sodium chaque seconde) de la magnétosphère Jovienne.

Le tore de plasma que cette activité produit le long de l’orbite de Io alimente en permanence un disque de plasma magnétisé en rotation autour de Jupiter, dont la dynamique contrôle en grande partie celle de la magnétosphère. Mais la variabilité de ce système couplé volcans/atmosphère/tore de gaz neutre et de plasma/disque magnétisé aux différentes échelles de temps, de la période de révolution de Io, 1.75 jours, jusqu’aux variations mensuelles et annuelles, est encore mal connue. Une équipe internationale de chercheurs français, européens, marocain, américains, japonais et chinois s’est réunie à Toulouse les 5 et 6 mai pour faire le point sur l’état de nos connaissances sur Io et son environnement, mettant notamment à profit les observations récentes de la sonde Juno lors de ses deux survols rapprochés de la lune et de ses traversées répétées des tores de gaz et de plasma qui l’entourent.

Si cet environnement est difficile à explorer in situ du fait des intenses ceintures de radiation qui s’y trouvent, les tores de gaz et de plasma de Io sont très facilement observables depuis la Terre avec un petit télescope muni d’un coronographe capable d’atténuer la lumière provenant de Jupiter, permettant ainsi l’imagerie des atomes de sodium et de soufre ionisé en rotation autour de la planète. Les chercheurs réunis à Toulouse proposent ainsi de mettre en place un réseau en longitude, et notamment au Pic du Midi éventuellement dans le cadre du programme interdisciplinaire TIRIS, de petits télescopes qui pourra assurer un suivi continu de l’activité des tores de Io ainsi que du volcanisme de cette lune, et étudier les relations entre les variations temporelles de ces deux composantes clées de la dynamique du système de Jupiter.

Mis en place dans les années à venir, ce réseau permettra d’obtenir des observations continues de ce Système jusqu’à la fin de la décennie 2030, « l’Age d’Or » de l’exploration de Jupiter, qui verra successivement les missions Juice (ESA) et Europa Clipper (NASA), puis la mission TianWen-4 de l’agence spatiale Chinoise CNSA, en préparation, orbiter Jupiter et observer de près Jupiter, ses lunes, leur activité, les tores de gaz et de plasma de Io, et la magnétosphère Jovienne.

Contacts IRAP

• Nicolas ANDRE (IRAP et ISAE-SUPAERO), nicolas.andre@irap.omp.eu et nicolas.andre@isae-supaero.fr
• Michel BLANC (chercheur émérite à l’IRAP), michel.blanc@irap.omp.eu