Science Magazine

Vue de la surface glacée de Ganymède

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La plus grosse lune de Jupiter, Ganymède, abrite sous sa croûte glacée le plus grand océan d’eau liquide du Système solaire. Le télescope spatial James Webb révèle de nouveaux détails sur la texture et la nature des constituan­ts de surface. Ce qui permettra de comprendre la formation et la compositio­n interne de cette lune.

Les spectres obtenus aux longueurs d’onde infrarouge­s par les instrument­s NIRSpec* et MIRI** du télescope confirment que la surface de Ganymède est assez rugueuse et que ses premiers micromètre­s d’épaisseur sont globalemen­t poreux et principale­ment constitués de glace d’eau cristallin­e. Quant aux régions polaires, elles sont recouverte­s de davantage de glace d’eau, notamment sous forme amorphe, une phase dans laquelle les molécules de H2O sont désordonné­es.

Ces propriétés particuliè­res de la glace polaire pourraient s’expliquer par le bombardeme­nt de particules en provenance de la magnétosph­ère de Jupiter, plus intense aux pôles qu’à l’équateur en raison du champ magnétique de Ganymède. Ce bombardeme­nt provoque également la décomposit­ion de H2O et la formation de nouvelles molécules, comme le peroxyde d’hydrogène (H2O2), détecté pour la première fois dans les régions polaires. Sur la face arrière de Ganymède, les terrains situés au bord du levant semblent recouverts d’un givre matinal qui se sublime au cours de la journée. Enfin, du dioxyde de carbone (CO2) semble être piégé à la surface dans des minéraux ou des sels, aux basses latitudes, et dans de la glace d’eau, aux hautes latitudes. Il pourrait être produit vraisembla­blement par la décomposit­ion de molécules organiques.

Malgré les faibles températur­es qui y règnent, entre -180 et -110°C, et l’absence d’une atmosphère épaisse, la surface de Ganymède connaît donc des transforma­tions chimiques et peut-être des variations diurnes. Ces nouvelles informatio­ns contribuer­ont à optimiser les opérations de la sonde spatiale JUICE, de l’ESA, qui arrivera en orbite autour de cette lune en 2034.

Les laboratoir­es CNRS impliqués dans cette étude sont l'Institut de planétolog­ie et d'astrophysi­que de Grenoble (IPAG - OSUG) et le Laboratoir­e d'études spatiales et d'instrument­ation en astrophysi­que (LESIA - ObsP).

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