Pôle nord de la lune Ganymede

Ces images prises par l'instrument JIRAM à bord du vaisseau spatial Juno de la NASA le 26 décembre 2019, fournissent la première cartographie infrarouge de la frontière nord de Ganymède. Les molécules d'eau gelées détectées aux deux pôles n'ont pas d'ordre appréciable de leur disposition et une signature infrarouge différente de celle de la glace à l'équateur.

Crédits: NASA / JPL-Caltech / SwRI / ASI / INAF / JIRAM
En route pour un survol de Jupiter le 26 décembre 2019, le vaisseau spatial Juno de la NASA a volé à proximité du pôle nord du neuvième plus grand objet du système solaire, la lune Ganymède. L'imagerie infrarouge collectée par l'instrument Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) de l'engin spatial fournit la première cartographie infrarouge de la frontière nord de la lune massive.

Seule lune du système solaire plus grande que la planète Mercure, Ganymède se compose principalement de glace d'eau. Sa composition contient des indices fondamentaux pour comprendre l'évolution des 79 lunes joviennes depuis leur formation jusqu'à aujourd'hui.

Ganymède est également la seule lune du système solaire avec son propre champ magnétique. Sur Terre, le champ magnétique permet au plasma (particules chargées du Soleil) d'entrer dans notre atmosphère et de créer des aurores. Comme Ganymède n'a pas d'atmosphère pour entraver leur progression, la surface à ses pôles est constamment bombardée par le plasma de la gigantesque magnétosphère de Jupiter. Le bombardement a un effet dramatique sur la glace de Ganymède.

"Les données JIRAM montrent que la glace au pôle nord de Ganymède et ses environs a été modifiée par la précipitation de plasma", a déclaré Alessandro Mura, co-chercheur Juno à l'Institut national d'astrophysique de Rome. "C'est un phénomène que nous avons pu apprendre pour la première fois avec Juno car nous sommes capables de voir le pôle nord dans son intégralité."
 

Le pôle nord de Ganymède peut être vu au centre de cette image annotée prise par l'imageur infrarouge JIRAM à bord du vaisseau spatial Juno de la NASA le 26 décembre 2019. La ligne épaisse est de 0 degré de longitude.

Crédits: NASA / JPL-Caltech / SwRI / ASI / INAF / JIRAM
La glace près des deux pôles de la lune est amorphe. En effet, les particules chargées suivent les lignes de champ magnétique de la lune jusqu'aux pôles, où elles impactent, causant des ravages sur la glace, l'empêchant d'avoir une structure ordonnée (ou cristalline). En fait, les molécules d'eau gelées détectées aux deux pôles n'ont pas d'ordre appréciable dans leur disposition, et la glace amorphe a une signature infrarouge différente de celle de la glace cristalline trouvée à l'équateur de Ganymède.

«Ces données sont un autre exemple de la grande science dont Junon est capable lorsqu'il observe les lunes de Jupiter», a déclaré Giuseppe Sindoni, directeur du programme de l'instrument JIRAM pour l'Agence spatiale italienne.

JIRAM a été conçu pour capturer la lumière infrarouge émergeant des profondeurs de Jupiter, sondant la couche météorologique jusqu'à 30 à 45 miles (50 à 70 kilomètres) sous le sommet des nuages ​​de Jupiter. Mais l'instrument peut également être utilisé pour étudier les lunes Io, Europa, Ganymède et Callisto (également connues collectivement sous le nom de lunes de Galilée pour leur découvreur, Galileo).

Sachant que le sommet de Ganymède serait à la vue de Juno le 26 décembre au survol de Jupiter, l'équipe de la mission a programmé le vaisseau spatial pour qu'il tourne afin que des instruments comme JIRAM puissent voir la surface de Ganymède. Au moment de son approche la plus proche de Ganymède - à environ 100 000 kilomètres - la JIRAM a collecté 300 images infrarouges de la surface, avec une résolution spatiale de 23 kilomètres par pixel.

Les secrets de la plus grande lune de Jupiter révélés par Juno et JIRAM profiteront à la prochaine mission dans le monde glacé. La mission JUpiter ICy moons Explorer de l'ESA (Agence spatiale européenne) doit commencer une exploration de 3 ans et demi de la magnétosphère géante de Jupiter, de son atmosphère turbulente et de ses lunes glacées Ganymède, Callisto et Europa à partir de 2030. La NASA fournit un Instrument de spectrographe ultraviolet, ainsi que des sous-systèmes et des composants pour deux instruments supplémentaires: le package environnement de particules et l'expérience Radar for Icy Moon Exploration.

Le Jet Propulsion Laboratory de la NASA, une division de Caltech à Pasadena, en Californie, gère la mission Juno pour le chercheur principal, Scott Bolton, du Southwest Research Institute de San Antonio. Juno fait partie du programme New Frontiers de la NASA, qui est géré au Marshall Space Flight Center de la NASA à Huntsville, en Alabama, pour la Direction des missions scientifiques de l'agence à Washington. L'Agence spatiale italienne (ASI) a fourni le Jovian Infrared Auroral Mapper. Lockheed Martin Space à Denver a construit et exploite le vaisseau spatial.