Termine le long voyage d'âme Galileo/i

2002/04/01 Carton Virto, Eider - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

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ANDÉN

Dans les années 1970, lorsque les vaisseaux Pioneer et Voyager passèrent à côté de Jupiter, ils reçurent des données intéressantes mais limitées, car ils ne pouvaient s'y arrêter. Puis, à la NASA, ils ont proposé de lancer un projet qui visiterait Jupiter et ses satellites. Il s'agissait d'étudier l'atmosphère de Jupiter, de vérifier si le satellite Io avait des volcans actifs, d'étudier de près la surface gelée européenne...

Voyage de Galilée

Galileo a été lancé en 1989 par la transbordatrice spatiale Atlantis. Le vaisseau spatial ne disposait pas de suffisamment d'énergie pour la diriger vers Jupiter et il s'est servi de l'impulsion de la Terre et du champ gravitationnel de Vénus. Une fois tourné autour de Vénus et deux fois autour de la Terre, il se dirigea vers Jupiter. Les petites quantités de plutonium utilisées pour réaliser ces manœuvres ont provoqué le rejet de nombreuses personnes.

Système de Jupiter étudié par Galileo. De haut en bas les lunes Io, Europe, Ganymède et Calotte, et à gauche la Grande Tache rouge de Jupiter. La Grande Tache rouge est la tempête la plus connue de l'atmosphère de Jupiter et les astronomes étudient depuis près de 300 ans. Du nord au sud est plus grand que le diamètre de la Terre et d'est en ouest est le double de celui de la Terre.

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Entourant Vénus et la Terre, il tenta les instruments et réalisa les premières photographies. Les premières erreurs ont également eu lieu alors. La grande antenne de Galileo n'a pas été ouverte comme prévu et il a fallu reprogrammer tout le système pour pouvoir recevoir toutes les informations via la petite antenne.

Les découvertes de Galilée ont commencé avant d'arriver à Jupiter. En traversant la ceinture d'astéroïdes entre Mars et Jupiter, il a découvert l'astéroïde Gaspra et le petit satellite Dactyl de l'astéroïde Ida. Et en 1994, il a vu plus tôt que quiconque comment il a réduit la comète Shoemaker Levy contre Jupiter. Les astronomes de la Terre attendent que Jupiter tourne pour voir les zones de choc.

Après un voyage de six ans, Galileo est arrivé au système de Jupiter en juillet 1995, quand il a libéré la sonde qu'il portait attachée. Quatre mois après que la zone gravitationnelle de Jupiter ait capturé la sonde, elle est entrée dans l'atmosphère du géant gazeux. Avant de s'évaporer, il a parcouru 135 kilomètres de l'atmosphère (atmosphère supérieure de Jupiter) et a reçu des données pendant 59 minutes.

Surprises dans l'atmosphère de Jupiter

Le hasard provoqua intentionnellement que la sonde tombât dans la zone connue sous le nom de « tache chaude » et que les scientifiques recueillirent des données qu’ils n’attendaient pas, en détectant des eaux et des températures beaucoup plus basses que prévu. Par la suite, lorsque Galileo a effectué des mesures globales, il a découvert que dans l'atmosphère de Jupiter des régions humides et sèches s'entrecroisaient et tombaient dans l'une des sondes les plus sèches.

Photographie réalisée le 26 juin 1996. Les scientifiques ont observé dans les photos de Galileo des structures comme les amas qui provoquent des tempêtes sur Terre (les points blancs brillants des tableaux; le plus petit a des dizaines de kilomètres). La sonde jetée dans l'atmosphère de Jupiter a mesuré des vents de 500 km/h et on croit que les têtes de tonnerre peuvent être la source d'énergie du vent immense qui circule sur Jupiter. Sur l'image on voit les nuages hauts et denses en blanc, les nuages élevés et fins roses et les nuages bas en bleu. (Photo: QUAI).

Grâce aux données recueillies par la sonde et Galileo, les chercheurs ont pu connaître quelques détails de l'atmosphère de Jupiter. Par exemple, elle est divisée en trois couches: à l'extérieur se trouvent les nuages d'ammoniac glacé, au centre les cristaux d'ammonium et de sulfure d'hydrogène et, au fond, l'eau glacée et peut-être aussi l'eau liquide.

Quant aux tempêtes, on a pu mesurer la vitesse des vents provoqués – 500 km/h – et déterminer les causes qui les conduisent. Il semble être dû à la circulation verticale croissante de l'eau et au mouvement descendant du vent sec. Et ils sont super violents. La tache rouge de Jupiter est connue depuis longtemps, mais Galileo a trouvé des rivaux: deux taches blanches qui fonctionnent comme un seul système. Ensemble, ils forment une tempête égale au diamètre de la Terre.

Découverte par satellite et découverte

En tant que géant gazeux, Jupiter n'a pas de surface solide comme la Terre, mais sa température et sa pression à l'intérieur sont très élevées et, semble-t-il, il peut avoir un noyau d'hydrogène liquide métallique. L'hydrogène dans cette situation, au lieu d'avoir un gaz qui se déplace librement, est une matrice spéciale capable de produire d'énormes courants électriques.

Photos de Galilée sur l'orbite 9 à Io. On peut voir deux pics volcaniques, l'un à la limite gauche de la lune et l'autre au centre. La limite a 140 kilomètres de haut et a été détectée par le Hubble.

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Jupiter a un champ magnétique très puissant et cela peut être dû à son noyau spécial. Le champ magnétique de Jupiter s'étend à 975 millions de kilomètres de la planète, au-delà de l'orbite de Saturne, et a servi à enquêter sur ses satellites. Galileo a étudié principalement les satellites Io, Europe, Ganymède et Calisto.

Le champ magnétique d'un corps est le reflet de son intérieur. Pour connaître la structure interne des satellites, Galileo a analysé l'interaction entre le champ magnétique de Jupiter et les satellites. Et c'est que selon ce que vous traversez par le champ magnétique subira quelque changement. On sait ainsi que Ganymède a un champ magnétique propre, qu'il peut y avoir de l'eau liquide à l'intérieur de l'Europe, et peut-être aussi à l'intérieur de Calisto.

En mesurant la polarisation de la lumière, on a étudié la composition et la structure de la surface des satellites et on a pu connaître la température de la surface en mesurant la lumière infrarouge qu'elle émet. Pour étudier l'intérieur, en plus des changements dans le champ magnétique, ils ont profité de l'effet Doppler. Chaque fois que Galilée passait à côté de Jupiter ou d'un satellite, la poussée de la gravité faisait affleurer et sur Terre, à cause de l'effet Doppler, on mesurait le changement de fréquence du signal radio. Comme la poussée de la gravité dépend de la quantité de roche du satellite, le changement du signal radio permet de connaître la structure des satellites.

Mission répétée

Portail du satellite Europe. On pense que sous l'épaisse surface de glace il peut y avoir un océan d'eau salée. La NASA prépare dans les années à venir la mission Europa Orbiter pour étudier l'Europe.

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La mission de Galileo devait durer deux ans, elle devait achever ses travaux le 7 décembre 1997, mais en raison du bon fonctionnement du vaisseau spatial et du désir de recevoir plus de données, la mission fut acceptée pendant deux ans. Pendant ces deux années, il a analysé de près la glace européenne, les volcans d'Io et les tempêtes de Jupiter. On a alors découvert que sous la surface glaciaire de l'Europe il peut y avoir un océan d'eau salée.

Ces découvertes en Europe sont la principale cause de la destruction de Galilée. La NASA prépare une mission qui étudiera l'Europe pour vérifier s'il y a de l'eau liquide et s'il peut être vivant, mais avant de décoller, le vaisseau spatial Galileo n'a pas été stérilisé, donc ils ne veulent pas que vous heurtiez contre l'Europe.

L'impact accidentel des vaisseaux spatiaux contre la Lune Europe menace de produire de la pollution biologique sur ce satellite, ce qui pourrait décourager le projet de la NASA. Le combustible nécessaire pour mettre l'antenne de Galileo face à la Terre est épuisé et ils veulent la détruire sous contrôle.

Structure supposée d'Io, d'Europe, de Calisto et de Ganimède (en commençant par le haut et par la gauche et en tournant dans le sens des aiguilles d'horloge). Après les découvertes de Galilée, les scientifiques changent la croyance qu'ils avaient sur l'intérieur de Kitty. Contrairement aux autres lunes, on pensait que Calisto n'avait pas de couche, mais il semble que la glace et les couches de roche sont quelque peu séparées. Ganymède semble avoir trois couches: noyau métallique, manteau de roche et écorce avec beaucoup de glace. Quant à l'Europe, il a un noyau métallique qui occupe la moitié et une couche de glace d'une centaine de kilomètres d'épaisseur. Il est considéré qu'il peut y avoir de l'eau liquide dans le tronçon. (Photo: QUAI).

À la fin de la deuxième mission, Galilée s'approcha du satellite Io, le satellite le plus proche de Jupiter. Comme ils craignaient que le rayonnement violent de Jupiter détruise les ordinateurs du vaisseau spatial, ils l'ont laissé à la fin d'Io, mais le rayonnement a été dépassé et des volcans actifs ont été trouvés.

Certains sont plus chauds que ceux de la Terre, ce qui fait soupçonner que des silicates riches en magnésium sont déversés de la surface d'Io. Les volcans de la Luna Io ont été découverts en 1979, et depuis lors ils n'ont fait que surprendre. Galileo s'est approché plus que jamais d'Io, détectant des données qui jusqu'ici ne pouvaient pas être vues.

Ainsi, la NASA a décidé d'étendre sa mission jusqu'en 2001 pour recueillir plus de données des satellites Io et Europe et enquêter sur la façon dont les radiations affectent un vaisseau spatial près de Jupiter. Enfin, en septembre 2003, il entre et se détruit dans l'atmosphère de Jupiter.

Dernières tâches

Avant de se retirer, les astronomes de la NASA ont conduit à une nouvelle visite des volcans de la lune pour prendre les dernières photos. Avec cette dernière visite, ils espèrent voir comment certains volcans ont changé ces dernières années.

En novembre 2002, en voie d'extinction, Jupiter s'approche beaucoup et passe à environ 500 kilomètres du petit satellite Amaltea, à l'intérieur de Jupiter. Il analysera alors la masse et la densité de la lune, qui jusqu'à présent, selon des études, est dix fois inférieure à Io. De même, les astronomes attendent que Galilée donne la clé pour expliquer les violentes tempêtes de Jupiter et des volcans d'Io avant leur destruction.

Les satellites de Jupiter analysés par Galileo et ses photos de couverture. Les images globales permettent de distinguer 20 kilomètres de structures. À travers eux sont étudiés les phénomènes à grande échelle, comme l'activité tectonique et volcanique. Les photographies centrales ont une résolution 10 fois plus élevée et sont adaptées à l'étude des caractéristiques régionales. Par exemple, des chaudières volcaniques d'Io (points noirs), des fissures d'Europe créées prétendument par des rayures et des trous de Calisto par les impacts de comètes et d'astéroïdes. Sur les photos inférieures, on peut différencier des structures de 20 mètres, ce qui permet d'étudier leur composition et leur provenance physique. (Photo: QUAI). Pour bien voir la photo aller au pdf.