De nouvelles analyses des données transmises par la sonde Galiléo (active entre 1995-2003) viennent de révéler l'existence d'un océan de magma en fusion ou partiellement fondu sous la surface de Io, la lune volcanique de Jupiter.

 Cette annonce est la première confirmation directe de ce type de couche de magma sur Io et permet d'expliquer pourquoi cette lune est la plus volcanique du système solaire. La recherche a été menée par des chercheurs des universités de Californie : Los Angeles et Santa Cruz et celle du Michigan : Ann Arbor. Cette étude vient d'être publiée cette semaine dans la revue Science.

Champ magnétique de Jupiter traversant le magma de la lune Io.

Crédit image : NASA.

 "Les scientifiques sont très enthousiastes, nous comprenons enfin d'où le magma de la surface d'Io provient. Cela nous donne une explication sur certains phénomènes mystérieux observés lorsque nous avions commencer à étudier le champ magnétique de Jupiter", a déclaré Krishan Khurana, auteur principal de l'étude. "Il s'avère qu'Io émet continuellement un signal de résonance, une sorte d'écho du champ magnétique de Jupiter qui correspond à la signature d'un océan de magma ou de roches partiellement en fusion des les profondeurs d'Io."

 Io produit environ 100 fois plus de lave chaque année que tous les volcans sur Terre. Les volcans terrestres sont situés uniquement dans les points chauds localisés comme "l'anneau de feu" autour de l'océan Pacifique, en revanche les volcans d'Io sont répartis uniformément sur toute sa surface. Cette importante activité volcanique trouve sa source dans un immense océan de magma d'environ 30 à 50 km de profondeur sous la croûte de Io.

"Il a été suggéré que la Terre et la Lune on pu connaître des océans de magma il y a des milliards d'années, lors de leurs formations, mais ils ont depuis longtemps refroidi." déclare Torrence Johnson, un ancien chercheur de la mission Galiléo. "Le volcanisme d'Io nous apprend comment fonctionnent les volcans et nous donne un aperçu du type d'activité volcanique que la terre et la Lune ont connu auparavant." 

      La sonde Galiléo survolant la Lune Io en octobre 1999. Vue d'artiste.

Crédit image : NASA.

La sonde Voyager 1 de la NASA a découvert les volcans d'Io en 1979, cette lune est le seul objet connu dans le système solaire autre que la Terre a posséder des volcans actifs. Cette énergie de l'activité volcanique provient de la compression et de l'étirement important de la lune par la gravité de Jupiter car Io orbite autour de la plus grosse planète du système solaire.

La sonde Galiléo avait été lancé en 1989 et mis en orbite autour de Jupiter en 1995. Ces signatures inexpliquées ou écho sont apparues dans les données du champ magnétique lors des survols de Io par Galiléo en Octobre 1999 et Février 2000. Galiléo a permis de prendre 14 000 images, elle a aussi réussi à révéler la présence d'un océan d'eau sous la surface gelée d'Europe, une des lunes galiléennes de Jupiter.

D'autres sondes sont déjà passées par Jupiter, par exemple Voyager 1 et Voyager 2, mais Galiléo s'y est intéressé de façon beaucoup plus approfondie. Jupiter fut également sa destination finale : elle a été volontairement désorbitée pour s'y désintégrer le 21 septembre 2003 à 19h49 GMT afin d'éviter le risque d'une contamination d'Europe par des bactéries terrestres.

"Au cours de la phase finale de la mission Galiléo, les modèles informatiques, calculant l'interaction entre l'immense champ magnétique de Jupiter et Io, n'étaient pas encore assez sophistiqués pour nous permettre de comprendre ce qui se passait à l'intérieur d'Io", a déclaré Xianzhe Jia, un co-auteur de l'étude à l'université du Michigan.

Des études récentes sur la physique des minéraux ont montré qu'un groupe de roches, appelées "ultramafiques", sont capables de transporter un courant électrique important lorsqu'elles sont en fusions. Ces roches ultramafiques sont formées par le refroidissement du magma. Sur Terre, on pense qu'elles proviennent du manteau terrestre. Ce constat a conduit K.Khurana et ses collègues à tester une hypothèse selon laquelle la signature étrange enregistrée par Galiléo aurait été produite par la couche de roches ultramafiques fondues dans laquelle circule le courant magnétique de Jupiter. 

Animation sur la signature du magma d'Io sur le champ magnétique de Jupiter.

Crédit vidéo : NASA. 

Les tests ont montré que les signatures étaient compatibles avec une pierre comme lherzolite, une roche ignée riches en silicates de magnésium et de fer que l'on trouve à Spitzberg, en Norvège. L'épaisseur de la couche de magma sur Io semble dépasser 50 kilomètres de profondeur, ce qui représente au moins 10% du manteau d'Io en volume...