IO
Io est le cinquième des satellites connus de Jupiter et le troisième plus grand. C'est le plus proche des lunes galiléennes de Jupiter. Io est légèrement plus gros que la Lune de la Terre (3 630 km. de diamètre).
Io était une jeune fille de Zeus (Jupiter). Elle fut transformée en génisse dans une vaine tentative de la cacher à la jalouse Héra.
Par contraste avec la plupart des lunes du système solaire externe, Io et Europe seraient généralement similaire en composition aux planètes telluriques, qui sont principalement composées de roche de silicate fondue. Les données récentes de la sonde Galileo indiquent que Io a un noyau de fer (peut-être mélangé à du sulfure de fer) d'un rayon d'au moins 900 km.
La surface de Io est radicalement différente de tous les autres corps du système solaire. Ce fut une très grande surprise pour les scientifiques de Voyager lors la première rencontre de la sonde avec la lune. Ils s'attendaient à voir des cratères d'impact comme ceux des autres corps telluriques et utiliser leur nombre par unité de superficie pour estimer l'âge de la surface de Io. Mais il y a très peu ou pas de cratères d'impact sur Io. Par conséquent, la surface est très jeune.
Au lieu de cratères, Voyager 1 a trouvé des centaines de caldeiras volcaniques. Certains de ces volcans sont en activité ! Des photos saisissantes des éruptions en cours avec des fumerolles de 300 km. de haut ont été rapportées par les deux sondes Voyager et par Galileo. C'est probablement la découverte la plus importante des missions Voyager. C'était la première preuve que l'intérieur d'autres corps telluriques sont réellement chauds et en activité. Le matériel éjecté des cheminées d'Io semble être une certaine forme de soufre ou d'anhydride sulfureux. Les éruptions volcaniques changent rapidement. En seulement quatre mois entre l'arrivée de Voyager 1 et celle de Voyager 2, certaines d'entre elles se sont arrêtées et d'autres ont commencé. Les dépôts entourant les cheminées ont aussi visiblement changé.
Io a une étonnante variété de terrains : des caldeiras jusqu' à plusieurs kilomètres de profondeur, des lacs de soufre fondu, des montagnes qui ne sont apparemment pas des volcans, des écoulements volcaniques de centaines de kilomètres de long d'un certain fluide de basse viscosité (peut-être une certaine forme de soufre ?), et des cheminées volcaniques. Le soufre et ses composés composent un large éventail de couleurs qui sont responsables de l'aspect bariolé d'Io.
Les analyses des images de Voyager avaient mené les scientifiques à penser que les écoulements de lave sur la surface d'Io étaient, la plupart du temps, formés de divers composés de soufre fondu. Cependant, les études infrarouges au sol qui suivirent ont indiqué que les éjectas étaient trop chauds pour être du soufre liquide. La théorie actuelle est que les laves d'Io sont de la roche de silicate fondue. Les observations récentes du HST indiquent que le matériel pourrait être riche en sodium. Bien qu'il se pourrait qu'il y ait une variété de différents matériaux en différents endroits.
Certains des points les plus chauds sur Io peuvent atteindre des températures de 700 Kelvins (900 Kelvins a même été observé), cependant la moyenne est de beaucoup inférieure, à environ 130 Kelvins. Ces points chauds sont le principal mécanisme par lequel Io perd sa chaleur.
Io en vraies couleurs . Photo. : NASA.
L'énergie de toute cette activité vient probablement des interactions de marée entre Io, Europe, Ganymède et Jupiter. Ces trois lunes sont enfermées dans une résonance des orbites tels que Io orbite Jupiter deux fois pour chaque orbite d'Europe qui elle-même a une orbite autour de Jupiter de deux fois chaque orbite de Ganymède. Cependant Io, comme la Lune de la Terre, présente toujours le même côté vers sa planète, les effets de la gravité d'Europe et de Ganymède la fait vaciller un peu. Ce vacillement étire et plie Io sur près de 100 mètres (une marée de 100 mètres !) et produit de la chaleur de la même manière qu'un cintre de manteau se réchauffe une fois plié dans les deux sens. (Manquant d'un autre corps pour la perturber, la Lune n'est pas chauffée par la Terre de cette façon.)
Io traverse également les lignes du champ magnétique de Jupiter, produisant un courant électrique important. Petit en comparaison avec le chauffage de la marée, ce courant peut générer plus d'1 billion de watts. Il dépouille également Io d'un peu de sa structure formant un tore de radiation intense autour de Jupiter. Les particules s'échappant de ce tore sont partiellement responsables de la magnétosphère exceptionnellement grande de Jupiter.
De récentes données de Galileo indiquent que Io pourrait avoir son propre champ magnétique comme celui de Ganymède.
Io possède une atmosphère mince composée d'anhydride sulfureux et probablement de quelques autres gaz.
Contrairement aux autres satellites galiléens, Io ne possède peu ou pas d'eau. C'est probablement parce que Jupiter était assez chaude, au début dans l'évolution du système solaire, pour chasser les éléments volatils à proximité de Io, mais pas assez chaude pour le faire avec les lunes plus lointaines.