Les satellites de glace

Généralités

Projet ESPACE

satellites de Jupiter

satellites de Saturne

satellites d'Uranus

satellites de Neptune

Missions d'explorations

Travail effectué à l'ORB

Contact, Info and Links

Info page

 Icy Satellites Lexique



Lexique
Albédo

L'albédo est la fraction de l'énergie lumineuse reçue par un corps et qui est ensuite réfléchie.

Dans le cas des corps du système solaire, l'énergie lumineuse provient du Soleil uniquement et tous les autres corps ne font que réfléchir cette lumière. La quantité de lumière réfléchie, et donc l'albédo, dépend alors de la composition de leur surface. Par exemple la glace d'eau est plus réfléchissante que les roches.

Ceinture de Kuiper

Au delà de l'orbite de Neptune, située à 30 UA (1 UA= une unité astronomique= la distance qui sépare la Terre du Soleil) du Soleil et jusqu'à 150 UA, s'étend ce que l'on appelle la ceinture de Kuiper. Comme la ceinture d'Astéroïdes entre Mars et Jupiter, il s'agit d'un anneau contenant une multitude de petits corps. Ces corps contiennent une grande proportion de glace.

Les objets de la ceinture de Kuiper sont aussi appelés objets transneptuniens. Pluton en fait partie, de même que les nouvelles planètes naines du Système solaire (Eris par exemple). Certaines comètes à courtes périodes seraient originaires de cette ceinture.

La ceinture de Kuiper serait ce qui reste du disque d'accrétion entourant le Soleil. La partie intérieure du disque a fourni les 8 planètes principales tandis que l'extérieur du disque s'est condensé sous forme d'un grand nombre d'objets plus petits.

Cryovolvanisme

Forme particulière d'activité volcanique, rencontrée sur des corps ne possédant plus la chaleur interne initiale due à leur accrétion, comme les satellites de glace! Le cryovolcanisme n'est donc pas un volcanisme de lave, comme celui rencontré sur Terre ou sur Io, le premier satellite galiléen de Jupiter. Les matériaux sont éjectés sous forme de panache et sont composés d'eau, d'ammoniac, d'azote ou encore de méthane, c'est-à-dire de composés volatiles (température de fusion ou de sublimation basse). Ces matériaux sont à l'état liquide et/ou gazeux et se condensent ensuite sous forme solide et viennent alors recouvrir la surface, ce qui en modifie l'aspect.

La chaleur nécessaire aux phénomènes de cryovolcanisme proviendrait de la dissipation de marée due aux interactions entre le satellite et sa planète. Le cryovolcanisme a été observé sur Encelade, Triton et Titan. La dissipation de marée peut également être à l'origine de l'existence d'océan liquide interne, il pourrait alors exister des cryovolcans sous-marins. Cette hypothèse doit encore être confirmée. Les candidats à cette forme particulière de cryovolcanisme sont Europe et Ganymède.

Condensation

Passage d'un corps de l'état gazeux à l'état liquide ou à l'état solide. Le passage à l'état liquide n'est possible que dans certaines conditions de pression de température et de pression. Si ces conditions ne sont pas remplies, la vapeur passe à l'état solide.

Par exemple la pression dans l'atmosphère terrestre est telle que la vapeur d'eau peut se condenser sous forme liquide. Par contre, à la surface des satellites de glace du système solaire, il est plus courant d'observer une condensation solide.

Dissipation de marée

Le phénomène de marée est la réponse d'un corps à l'attraction gravitationnelle d'un autre corps. Par exemple, le côté de la Terre qui est dirigé vers la Lune est plus attiré par la Lune que le centre de masse de la Terre tandis que le côté de la Terre qui est dirigé dans la direction opposée est moins attiré que le centre de masse. Etant donné que le centre de masse est le point de la Terre qui reste à égale distance de la Lune dans le mouvement de révolution qui lie les deux corps, les deux côtés de la Terre vont être étirés dans deux directions opposées, formant ce que l'on appelle le bourrelet de marée.

(Vidéo sur les marées)

La position du bourrelet de marée évolue avec la rotation du corps déformé pour rester dirigé vers le corps responsable de l'attraction gravitationnelle (on a ainsi deux marées hautes par jour sur Terre). Mais à cause des propriétés du matériau (les frictions entre les différents constituants), le bourrelet résiste à ce changement de position. Les frictions entraînent une production de chaleur, que l'on appelle dissipation de marée. Sur Terre, il existe deux types de marées : les marées océaniques et les marées terrestres. Toutes deux causent une dissipation de chaleur.

Dans le cas des satellites de glace, ils sont tous en rotation synchrone avec leur planète, le bourrelet de marée est donc en première approximation toujours situé au même endroit sur le satellite, il n'y aurait donc pas de dissipation. Mais les orbites des satellites de glaces ne sont pas parfaitement circulaires, elles sont légèrement elliptiques (on dit qu'elles ont une excentricité non nulle); la planète est alors située à un des foyers de l'ellipse. A cause de cette excentricité, la distance entre la planète et le satellite varie, ce qui entraine une variation de l'amplitude du bourrelet de marée et donc une source de friction. Un deuxième effet vient s'ajouter : l'excentricité est responsable de variations dans la vitesse de révolution du satellite. Le satellite "avance plus vite" lorsqu'il est plus proche de la planète. Par contre la vitesse de rotation du satellite est constante. Donc la rotation reste synchrone en moyenne, mais de petites différences entre la vitesse de révolution et de rotation existent, ce qui induit un changement de position du bourrelet de marée sur le satellite et donc une deuxième source de friction.

La chaleur produite à l'intérieur des corps est alors disponible pour éventuellement faire fondre les glaces et maintenir de l'eau à l'état liquide sur des périodes de temps assez longues.

On peut montrer que cette production de chaleur s'accompagne d'un effet sur l'orbite elle-même des satellites : l'excentricité diminue! Donc, au bout d'un certain temps la dissipation de marée doit s'arrêter... sauf si un autre phénomène permet de maintenir l'excentricité à une valeur pas trop faible. Cet autre phénomène est la résonance qui lie certains satellites entre eux (comme la résonnance laplacienne). Il est en effet démontré que ces situations particulières permettent de conserver l'excentricité des corps et de poursuivre la dissipation de marée.

Graben

Fossé tectonique d'effondrement situé entre des failles normales, c'est-à-dire entre deux morceaux de la couche de surface qui s'éloignent.

Résonance
On parle de résonance dans deux situations :
  • Lorsqu'il existe un rapport entier entre les périodes de révolution de deux ou plusieurs corps célestes : par exemple la résonance 2:1 qui lie Encelade et Dioné, ou encore la résonance laplacienne 4:2:1 qui lie Io, Europe et Ganymède. Encelade effectue deux révolutions autour de Saturne dans le même temps que met Dioné pour en réaliser une seule. Io effectue 4 révolutions autour de Jupiter pendant qu'Europe en réalise 2 et Ganymède une seule. La résonance laplacienne est la seule résonance impliquant trois corps dans le système solaire. Les résonances à deux corps sont plus courantes.

  • Lorsqu'il existe un rapport entier entre les périodes de révolution et de rotation d'un corps (on parle aussi de couplage Spin-Orbite) : par exemple, la rotation de la Lune est en résonance 1:1 avec se révolution autour de la Terre (on parle aussi de rotation synchrone), ou encore la révolution de Mercure qui est en résonance 3:2 avec sa rotation. Mercure fait trois tours sur elle-même pendant qu'elle effectue deux révolutions autour du Soleil.
Rotation synchrone
Une lune en révolution autour de sa planète mère tourne également sur elle-même dans une rotation propre. Lorsque la période de rotation et la période de révolution sont identique, on parle de rotation synchrone.
Silicates

Minéraux formés à partir de Silicium et d'Oxygène. L'olivine et les quartz par exemple sont des silicates. Les silicates entrent dans la composition des roches qui constituent en partie les planètes et les satellites telluriques.

Sublimation

Passage d'un corps de l'état solide à l'état gazeux, sans transition par un état liquide.

Par exemple les calottes de CO2 martiennes se subliment lors de leur cycle saisonnier; elles ne fondent pas comme les calottes polaires d'eau de la Terre.



Valid XHTML 1.0 Strict