Juno mesure pour la première fois la chaleur sous la surface d’Io

La sonde Juno de la NASA a réalisé les premières mesures de la température sous la surface d’Io, la lune de Jupiter la plus volcaniquement active du Système solaire. Selon la NASA, les données recueillies lors de deux survols rapprochés montrent un chauffage significatif dans les couches superficielles, situées entre environ 6 et quelques dizaines de centimètres sous la surface. L’instrument utilisé, le radiomètre à micro-ondes (MWR), permet de voir sous le sol contrairement aux capteurs infrarouges classiques, qui ne renseignent que sur la température de surface elle-même.

Deux survols pour cartographier la chaleur cachée

Les mesures ont été obtenues lors de deux passages rapprochés de Juno près d’Io, désignés Perijove 57 et Perijove 58. Le premier, effectué le 30 décembre 2023, a permis de cartographier principalement l’hémisphère nord de la lune. Le second survol, réalisé peu après selon la chronologie des périjoves de la mission, a complété la couverture avec des données supplémentaires. Les empreintes au sol de l’instrument, représentées par des lignes qui se chevauchent sur les cartes publiées par la NASA, montrent l’étendue des zones sondées lors de ces deux passages.

Le MWR fonctionne sur plusieurs canaux de fréquence. Ce sont précisément les canaux les plus bas, à 0,6 et 1,25 gigahertz, qui ont permis de pénétrer sous la surface d’Io et de détecter la chaleur remontant des couches peu profondes. Cette capacité distingue Juno des instruments infrarouges habituellement utilisés pour étudier les surfaces planétaires, qui restent aveugles à ce qui se passe sous le sol.

Une surface étonnamment lisse

Au-delà de la question thermique, les données du MWR ont aussi révélé que la majeure partie de la surface d’Io est remarquablement lisse, selon la NASA. Ce constat surprend compte tenu de l’activité volcanique intense qui caractérise cette lune, où des centaines de volcans crachent en permanence du soufre et des composés soufrés, sculptant en théorie un paysage plutôt chaotique. La coexistence d’une surface lisse et d’un sous-sol nettement réchauffé apporte un éclairage nouveau sur les mécanismes qui régissent le renouvellement constant de la croûte d’Io.

Pourquoi cette découverte compte

Io tire son activité volcanique extrême du frottement gravitationnel exercé par Jupiter et par les autres grandes lunes galiléennes, un phénomène appelé chauffage par marées. Cette énergie interne alimente des éruptions permanentes, faisant d’Io un laboratoire naturel pour étudier le volcanisme dans des conditions extrêmes. Comprendre comment la chaleur se répartit entre la surface, le sous-sol immédiat et l’intérieur profond de la lune aide les scientifiques à affiner les modèles de dissipation d’énergie par marées, un mécanisme qui pourrait aussi opérer sur certaines exoplanètes rocheuses proches de leur étoile ou soumises à de fortes interactions gravitationnelles avec des planètes voisines.

Juno, arrivée en orbite autour de Jupiter en 2016, a initialement été conçue pour étudier l’atmosphère et le champ magnétique de la planète géante. Sa mission a depuis été étendue pour inclure l’observation rapprochée de plusieurs lunes galiléennes, dont Io, offrant des occasions rares d’obtenir des données à haute résolution sur ce monde autrement difficile d’accès. Ces nouvelles mesures de température souterraine s’ajoutent aux observations précédentes de Juno sur l’activité éruptive d’Io, renforçant l’intérêt scientifique de poursuivre l’exploration rapprochée de cette lune dans les prochaines phases de la mission.

Sources : science.nasa.gov, science.nasa.gov, www.nasa.gov