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 Satellites naturels de Jupiter

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Tudormint
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MessageSujet: Satellites naturels de Jupiter   Mar 25 Mar - 23:27



La planète Jupiter possède 63 satellites naturels connus. La plus grande planète du système solaire s'entoure ainsi du plus grand nombre de satellites par comparaison avec les autres planètes.

Découverte des satellites

Premières découvertes




Les premières lunes de Jupiter furent découvertes en 1610, lorsque Galileo Galilei observa les lunes galiléennes (Io, Europe, Ganymède et Callisto), les quatre grands satellites du système jovien. Il s'agissait de la première observation de lunes autre que celle de la Terre. Il est possible cependant qu'une observation antérieure ait été réalisée en 362 av. J.-C. par l'astronome chinois Gan De .



Au cours des quatre siècles suivants, avant l'ère spatiale, huit autres satellites furent découverts : Amalthée (1892), Himalia (1904), Élara (1905) , Pasiphaé (1908) , Sinopé (1914) , Lysithéa et Carmé (1938) , et Ananké (1951) . Pendant les années 1970, deux autres satellites furent observés à partir de la Terre : Léda (1974) et Thémisto (1975) , qui fut ensuite perdu puis retrouvé en 2000 .

Voyager



Avant l'arrivée de sondes spatiales dans l'environnement de Jupiter, 13 satellites étaient donc connus (14 en comptant Thémisto). Les missions Voyager, qui survolèrent le système jovien en 1979, permirent la découverte de trois nouvelles lunes : Métis et Thébé en mars 1979 sur des photographies de Voyager 1, Adrastée en juillet 1979 par Voyager 2.

Dernières découvertes

Entre 1979 et 1999, aucun nouveau satellite de Jupiter ne fut découvert et il fallut attendre des progrès suffisants dans le domaine des détecteurs pour que les observations reprennent.



Le programme Spacewatch


Le 6 octobre 1999, le programme Spacewatch découvrit ce qui fut initialement considéré comme un nouvel astéroïde, 1999 UX18 mais qui fut rapidement identifié comme une nouvelle lune de Jupiter, Callirrhoé .

Un an plus tard, entre le 23 novembre et le 5 décembre 2000, l'équipe de Scott S. Sheppard et David C. Jewitt de l'université d'Hawaii débuta une campagne systématique de dépistage des petites lunes irrégulières de Jupiter. L'équipe varia au fil du temps, incluant Yanga R. Fernández, Eugene A. Magnier, Scott Dahm, Aaron Evans, Henry H. Hsieh, Karen J. Meech, John L. Tonry, David J. Tholen (tous de l'université d'Hawaii), Jan Kleyna (université de Cambridge), Brett James Gladman (université de Toronto), John J. Kavelaars (Institut Hertzberg d'astrophysique), Jean-Marc Petit (Observatoire de Besançon) et Rhiannon Lynne Allen (université du Michigan / université de Colombie Britannique). Elle utilisa des capteurs de photoscope, les plus grands au monde, montés sur deux des treize télescopes situés au sommet de Mauna Kea à Hawaii : le Subaru (8,3 m de diamètre) et le Canada-France-Hawaii (3,6 m).

Les observations de 2000 révèlèrent dix nouvelles lunes, portant le total de satellites à 28 après la redécouverte de Thémisto au début de l'année 2000 : Calycé, Jocaste, Érinomé, Harpalycé, Isonoé, Praxidiké, Mégaclité, Taygèté, Chaldèné et S/2000 J 11 .

L'année suivante, du 9 au 11 décembre 2001, onze autres lunes furent découvertes, amenant le total à 39 : Hermippé, Eurydomé, Spondé, Calé, Autonoé, Thyoné, Pasithée, Euanthé, Orthosie, Euporie et Aitné .

L'année 2002 fut moins fructueuse et une seule lune, Arché, fut découverte . En revanche, une session d'observation menée du 5 au 9 février 2003 conduira à la découverte de 23 nouveaux satelltes : Eukéladé, S/2003 J 2, S/2003 J 3, S/2003 J 4, S/2003 J 5, Hélicé, Aoédé , Hégémone , S/2003 J 9, S/2003 J 10, Callichore, S/2003 J 12 , Cyllèné, Coré, S/2003 J 15, S/2003 J 16, S/2003 J 17, S/2003 J 18 , S/2003 J 19, Carpo , Mnémé , Telxinoé et S/2003 J 23 .

La plupart des 47 satellites découverts après 2000 possèdent des orbites éloignées, excentriques, inclinées et rétrogrades; ils font en moyenne 3 kilomètres de diamètre, le plus grand atteignant à peine 9 km. On pense que ce sont tous des corps astéroïdaux ou cométaires capturés, possiblement fragmentés en plusieurs morceaux.

En 2006, on connaissait 63 lunes à Jupiter, le record du système solaire. Il est possible que d'autres lunes plus petites (moins d'un km de diamètre) restent à découvrir.

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Tudormint
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MessageSujet: Re: Satellites naturels de Jupiter   Mar 25 Mar - 23:30

Table des satellites

Notez que les satellites extérieurs semblent déroger à la troisième loi de Kepler dans cette liste. Ceci provient de ce que la table est triée par ordre de période moyenne croissante, ce qui est, dans ce cas-ci, différent de l'ordre de distance moyenne croissante : les satellites extérieurs ont des orbites en évolution constante, et les valeurs moyennes ne restent pas en correspondance comme les valeurs instantanées le font.


Nom Diamètre(km) Masse(kg) Rayon orbital(km) Période(d) Inclinaison(°) Excentricité Groupe
Métis431,2×1017128 0000,2950,0190,0012Amalthée
Adrastée26×20×167,5×1015129 0000,2980,0540,0018Amalthée
Amalthée262×146×1342,1×1018181 4000,4980,3880,0031Amalthée
Thébé110×901,5×1018221 9000,6751,0700,0177Amalthée
Io3 6438,9×1022421 8001,7690,0360,0041Lune galiléenne
Europe3 1224,8×1022671 1003,5510,4690,0094Lune galiléenne
Ganymède5 2621,5×10231 070 4007,1550,1700,0011Lune galiléenne
Callisto4 8211,1×10231 882 70016,6890,1870,0074Lune galiléenne
Thémisto86,9×10147 284 000130,02043,2590,2426Thémisto
Léda201,1×101611 165 000240,92027,4570,1636Himalia
Himalia1706,7×101811 461 000250,56027,4960,1623Himalia
Lysithéa366,3×101611 717 000259,20028,3020,1124Himalia
Élara868,7×101711 741 000259,64026,6270,2174Himalia
S/2000 J 1149,0×101312 555 000286,95028,2730,2484Himalia
Carpo34,5×101316 989 000456,10051,3950,4297 ?
S/2003 J 1211,5×101217 582 000489,500151,1400,5095 ?
Euporie21,5×101319 304 000550,740145,7670,1432Ananké ?
S/2003 J 321,5×101320 221 000583,880147,5500,1970Ananké ?
S/2003 J 1821,5×101320 514 000596,590146,1040,0221Ananké ?
S/2003 J 1621,5×101320 957 000616,360148,5370,2246Ananké
Mnémé21,5×101321 069 000620,040148,6350,2273Ananké
Euanthé34,5×101320 797 000620,490148,9100,2321Ananké
Orthosie21,5×101320 720 000622,560145,9210,2808Ananké ?
Harpalycé41,2×101420 858 000623,310148,6440,2268Ananké
Praxidiké74,3×101420 907 000625,380148,9670,2308Ananké
Thyoné49,0×101320 939 000627,210148,5090,2286Ananké
Telxinoé21,5×101321 162 000628,090151,4170,2206Ananké ?
Ananké283,0×101621 276 000629,770148,8890,2435Ananké
Jocaste51,9×101421 061 000631,600149,4290,2160Ananké
Hermippé49,0×101321 131 000633,900150,7250,2096Ananké ?
Hélicé49,0×101321 263 000634,770154,7730,1558Ananké
S/2003 J 1521,5×101322 627 000689,770146,5010,1910Ananké
S/2003 J 1721,5×101322 992 000714,470164,9170,2378Carmé
S/2003 J 1021,5×101323 041 000716,250165,0860,4295Carmé ?
Eurydomé34,5×101322 865 000717,330150,2740,2759Pasiphaé ?
Pasithée21,5×101323 004 000719,440165,1380,2675Carmé
Chaldèné47,5×101323 100 000723,700165,1910,2519Carmé
Arché34,5×101322 931 000723,900165,0010,2588Carmé
Isonoé47,5×101323 155 000726,250165,2680,2471Carmé
Érinomé34,5×101323 196 000728,510164,9340,2665Carmé
Calé21,5×101323 217 000729,470164,9960,2599Carmé
Aitné34,5×101323 229 000730,180165,0910,2643Carmé
Taygèté51,6×101423 280 000732,410165,2720,2525Carmé
S/2003 J 2321,5×101323 563 000732,440146,3140,2714Pasiphaé
S/2003 J 911,5×101223 384 000733,290165,0790,2632Carmé
Carmé461,3×101723 404 000734,170164,9070,2533Carmé
S/2003 J 549,0×101323 495 000738,730165,2470,2478Carmé
Hégémone34,5×101323 947 000739,600155,2140,3276Pasiphaé
S/2003 J 1921,5×101323 533 000740,420165,1530,2556Carmé
Calycé51,9×101423 566 000742,030165,1590,2465Carmé
Pasiphaé603,0×101723 624 000743,630151,4310,4090Pasiphaé
Eukéladé49,0×101323 661 000746,390165,4820,2721Carmé
Spondé21,5×101323 487 000748,340150,9980,3121Pasiphaé
Cyllèné21,5×101323 951 000751,940150,1230,4116Pasiphaé
Mégaclité52,1×101423 493 000752,880152,7690,4197Pasiphaé
S/2003 J 421,5×101323 930 000755,240149,5810,3618Pasiphaé
Callirrhoé98,7×101424 103 000758,770147,1580,2828Pasiphaé
Sinopé387,5×101623 939 000758,900158,1090,2495Pasiphaé
Autonoé49,0×101324 046 000760,950152,4160,3168Pasiphaé
Aoédé49,0×101323 981 000761,500158,2570,4322Pasiphaé
Callichore21,5×101324 043 000764,730165,5010,2640Carmé ?
Coré21,5×101324 011 000779,180144,5290,3351Pasiphaé
S/2003 J 221,5×101329 541 000979,990160,6380,2255 ?

Les paramètres orbitaux des lunes portant une désignation temporaires sont susceptibles d'être corrigés dans un proche avenir.

Groupes

Les satellites de Jupiter peuvent être regroupés en plusieurs groupes. Les regroupements intérieurs sont facilement identifiables :

* Groupe d'Amalthée
* Lunes galiléennes

Les satellites irréguliers progrades:

* Thémisto, isolé spatialement.

* Groupe d'Himalia, reserré, dont les demi-grands axes sont de l'ordre de 11,86 ± 0,695 Gm et les inclinaisons de 27,5 ± 0,8°. Les excentricités varient de 0,11 à 0,25.

* Carpo et S/2003 J 12, deux autres satellites isolés







Le premier diagramme illustre les orbites des satellites irréguliers de Jupiter. L'excentricité des orbites est représentée par les segments (de périastre à apastre) avec l'inclinaison représentée sur l’axe vertical. Les satellites au dessous de l’axe horizontal sont progrades, ceux au-dessous sont rétrogrades. Le demi-grand axe est exprimé en gigamètres (millions de kilomètres) et la fraction du rayon de la sphère de Hill. Le diagramme suivant montre séparément la distribution de l’inclinaison contre l’excentricité pour les satellites rétrogrades, en facilitant l’identification des groupes.

La quasi-totalité des satellites extérieurs rétrogrades irréguliers de Jupiter semblent pouvoir être regroupés en trois grandes familles, partageant des caractéristiques orbitales communes et portant le nom de leur plus gros membre respectif. Ces familles correspondent à des regroupements en demi-grand axe, mais aussi en inclinaison et en excentricité.

* Le groupe de Carmé est centré sur un demi-grand axe de 23,404 Gm, une inclinaison de 165,2 ± 0,3° et une excentricité comprise entre 0,238 et 0,272. Seul S/2003 J 10 est un peu à part, à cause de sa grande excentricité.

* Le groupe d'Ananké est centré sur un demi-grand axe de 21,276 Gm, une inclinaison de 149 ± 0,5° et une excentricité comprise entre 0,216 et 0,244. Ses limites sont cependant plus floues. Les huit lunes formant le cœur du groupe (S/2003 J 16, S/2003 J 21, Euanthé, Orthosie, Harpalyké, Praxidiké, Thyoné, S/2003 J 22, Ananké, Jocaste) sont bien groupées, mais l'attribution des huit autres au groupe est plus ou moins discutable.

* Le groupe de Pasiphaé, enfin, comprend toutes les autres lunes externes, à l'exception de S/2003 J 2, la plus externe ; il est centré sur un demi-grand axe de 23 624 Mm, une inclinaison de 151,4 ± 6,9° et une excentricité comprise entre 0,156 et 0,432. Si ce groupe correspond à une réalité physique, il doit être ancien pour que ses membres soient aussi dispersés.

* S/2003 J 2, la lune les plus extérieure de tout le système, est isolée.

Nomenclature

Plusieurs astéroïdes portent les mêmes noms que certaines des lunes de Jupiter : (9) Métis, ( 38 )Léda, (52) Europe, (85) Io, (113) Amalthée, (239)
Adrastée et (1036) Ganymède.

Les satellites découverts entre 1904 et 1951 (Himalia, Élara, Pasiphaé, Sinopé, Lysithéa, Carmé et Ananké) ne furent officiellement nommés qu'en 1975, bien après le décès de leurs découvreurs. Ils n'étaient connus que par leurs désignations en chiffres romains (Jupiter VI à Jupiter XII). Voir Nomenclature des satellites naturels.

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