Forces de marée sur Io / Dissipation d'énergie

[Jean Pégoud]

Bonsoir à tous,

 

Dans le cadre d'un cours d'initiation à l'astrophysique, mon enseignant évoquait l'influence des forces de marée sur Io.

Dans le même temps, je sais que ce satellite est connu pour son volcanisme intense et il me semble avoir lu que cela était principalement dû aux forces de marée.

 

Les questions qu'il me vient à la lecture du cours sont les suivantes :

- Une rotation synchrone veut-elle dire qu'il n'y a pas de dissipation d'énergie ?

- Des forces de marée s'appliquent-elles toujours sur Io aujourd'hui ?

- Comment expliquer ce volcanisme et pouvait-on facilement le prédire en regardant l'influence des forces de marée ?

 

Je vous remercie pour les éclaircissements que vous pourrez m'apporter !

[Benoît]

Citation

- Des forces de marée s'appliquent-elles toujours sur Io aujourd'hui ?

 Certainement, Io est très active au point de vue volcanique. 

Citation

 ...ce volcanisme et pouvait-on facilement le prédire en regardant l'influence des forces de marée ?

Facilement non, en fait le volcanisme n'a été prévu que quelques semaines avant sa découvertes en 1979 par la sonde Voyager 1 et je me souviens qu'à l'époque beaucoup en doutait. Tu trouveras plus de détails sur Wikipedia

[Ygogo]

Bonsoir

Je réponds "de mémoire", mais tu peux vérifier si je ne me trompe pas en lisant les pages Wiki sur Io et sur le réchauffement par effetde marée...

Et de toute façon, si je me trompe, il y aura surement un copain qui le signalera 😁

 

Il y a 2 heures, Jean Pégoud a dit :

Une rotation synchrone veut-elle dire qu'il n'y a pas de dissipation d'énergie ?

 

Pour qu'il n'y ait pas de dissipation d'énergie, il faudrait non seulement que la rotation soit synchrone, mais aussi que le satellite soit "seul" en orbite autour de sa planète, que l'orbite soit parfaitement circulaire, et que l'orbite soit exactement dans la plan équatorial de la planète... Bref une situation "parfaitement symétrique" pour une rotation, qui donnerait des forces de marée parfaitement cpnstantes et isotropes.

 

Aucune de ces conditions n'est remplie pour Io, donc...

 

Il y a 2 heures, Jean Pégoud a dit :

Des forces de marée s'appliquent-elles toujours sur Io aujourd'hui ?

 

Oui, la raison étant la présence d'Europe, Ganymède et Callisto, dont les attractions sont loin d'être négligeables : de ce fait l'orbite de Io est très légèrement elliptique.

Si je me souviens bien, le calcul montre que la croute de Io se déforme de façon importante, et que l'intérieur est suffisamment "malaxé" pour que ça chauffe, et que ça chauffe bien !

 

Bon ciel !

[Jean Pégoud]

Bonjour,

 

Merci à tous les deux pour vos réponses très rapides et très instructives ! J'avais du mal à voir pourquoi on avait une activité volcanique malgré la synchronisation, mais je comprends bien mieux le phénomène à présent.

 

Bonne continuation !

[Michel Boissel]

Il y a 18 heures, Ygogo a dit :

Si je me souviens bien, le calcul montre que la croute de Io se déforme de façon importante, et que l'intérieur est suffisamment "malaxé" pour que ça chauffe, et que ça chauffe bien !

 

Bonjour,

De mémoire (parce que je n'arrive pas à retrouver les sources), les effets de marée soulèvent la croute de Io de 90 m !

Sur Terre, on est des petits joueurs avec les 60 cm du continent africain...

À noter que pour exactement les mêmes raisons que Io,  les deux planètes les plus proches de leur étoile du système Trappist-1A doivent présenter un volcanisme actif.

[Jean Pégoud]

Merci beaucoup pour ces précisions très intéressantes !

[montmein69_2]

Un article sur le sujet :

https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/jupiter-eruptions-plus-grand-volcan-io-dependent-autres-lunes-jupiter-59820/

 

Ne pas oublier toutefois que le principal facteur des déformations de Io , c'est l'attraction du monstrueux Jupiter.

Citation

L'activité volcanique de Io est due aux forces de marée de Jupiter mais aussi de ses lunes, Europe et Ganymède. Elles malaxent et déforment périodiquement l'intérieur de la lune, dissipant de la chaleur.

 

un autre document : https://www.cosmovisions.com/Io.htm

 

Je ne sais pas s'il y a un document avec  évaluation du "pourcentage" des effets des attractions causées par Jupiter, Ganymède, Europe et Callisto (dans une moindre mesure)..... mais cela doit pouvoir se calculer .....

 

Bon travail !                                       

 

Note :

(un peu HS ...mais pas trop) il faut des sondes spatiales pour aller étudier de près et cumuler des données.

Les résultats des deux missions spatiales ci-dessous ne seront pas disponibles avant pas mal d'années mais devraient donner une flopée de données et matière à éclaircir/compléter nos connaissances du système jovien.

Les instruments embarqués donnent une idée des objectifs scientifiques.

 

ESA  (sonde lancée le 13/04/2023 par Ariane 5) : 

mission JUICE ( Jupiter Icy Moons Explorer)  centrée sur GANYMEDE- CALLISTO - EUROPE

 

NASA : lancement de la sonde Europa Clipper prévu en octobre 2024

mission EUROPA CLIPPER   centrée sur EUROPE et IO

 

https://www.forum-conquete-spatiale.fr/t16557p150-mission-nasa-jpl-europa-clipper-oct-2024#489607

Le Fil (débuté en 2015) étant très long avec des modification importantes sur cette mission .... je donne donc l'adresse à partir des décisions finales.

Assemblage de la sonde Europa Clipper

Sauf imprévu la sonde sera lancée par une Falcon-Heavy avec étage supérieur "boosté"

Modifié 31 octobre 2023 par montmein69_2

[Jean Pégoud]

Merci pour ces informations !

 

Après réflexion, j'aurais un dernier questionnement.

 

Reprenons la suggestion d'Ygogo : si l'on considérait qu'Io était seule (sans influence de Ganymède et Europe), que son orbite était parfaitement circulaire, etc... cela reviendrait à dire qu'il n'y aurait pas de dissipation.

 

- Quelles seraient les conséquences concrètes d'une orbite circulaire sur la surface d'Io (donc si les effets de marée étaient constants et isotropes) ?

--> Sur leur amplitude, le volcanisme, la croûte, ou que sais-je...

 

- Comment évoluerait le moment cinétique orbital d'Io si l'orbite était circulaire ?

 

Je vous remercie d'avance pour vos pistes !

Modifié 31 octobre 2023 par Jean Pégoud